初学lisp

先贴张图膜拜一下

John McCarthy

1958年，John McCarthy设计了Lisp，半个世纪过去了，而今最新潮的语言也只是实现了lisp的设想。虽然流行程度不是很高，但对Lisp的评价却是颇高。lisp究竟是一门什么样的编程语言？

Lisp名称源自列表处理（LISt Processing）的英语缩写，是基于λ演算所创造的。McCarthy的本意并不是要设计一门编程语言，而是要做一种理论演算，用更简洁的方式定义图灵机。

Lisp在设计之初就有过人之处：

• 条件结构（即"if-then-else"结构）。现在大家都觉得这是理所当然的，但是Fortran I就没有这个结构，它只有基于底层机器指令的goto结构。
• 函数也是一种数据类型。在Lisp语言中，函数与整数或字符串一样，也属于数据类型的一种。它有自己的字面表示形式（literal representation），能够储存在变量中，也能当作参数传递。一种数据类型应该有的功能，它都有。
• 递归。Lisp是第一种支持递归函数的高级语言。
• 变量的动态类型。在Lisp语言中，所有变量实际上都是指针，所指向的值有类型之分，而变量本身没有。复制变量就相当于复制指针，而不是复制它们指向的数据。
• 垃圾回收机制。
• 程序由表达式（expression）组成。Lisp程序是一些表达式区块的集合，每个表达式都返回一个值。这与Fortran和大多数后来的语言都截然不同，它们的程序由表达式和语句（statement）组成。ruby就采用了这种机制
• ...

《黑客与画家》内有一段：“至于Ruby，如果回到1975年，你声称它是一种Lisp方言，没有人会反对”。作为一个ruby程序员，应该对Lisp有所了解。

Lisp的语法很简洁，几乎就是他的名字-表处理，程序代码与数据的形式完全相同，以圆括号为边界的表。插一个笑话：说苏联和美国太空竞赛的时候，克格勃费劲千辛万苦，从NASA偷了一页的源代码，拿回去一看，好嘛，是Lisp代码的最后一页，满纸都是 “)”。

闲话少说，下面来一些干货，介绍一下lisp的语法：

1 表达式

如上所说，Lisp的表达式其实就是“表”

123 ;值是表达式
(+ 3 2)  ;操作符在前，后边参数以空格隔开
(+ 3
      (* 10 12)) ;组合式 3+ (10 * 12)

2 命名

以Scheme(Lisp方言，下同)为例
(define size 2)，定义变量size并赋值2

3 定义过程

过程定义形式一般如下：
(define (<名字> <参数(可多个)>) (<实现>))
例如(define (square x) (* x x))就定义了square过程,可以求平方(square 3)会得到9

4 条件表达式

条件表达式的一般过程如下
求x绝对值为例

(cond ((> x 0) x)
           ((= x 0) 0)
           ((< x 0 ) (- x)))
;也可以这样
(cond ((< x 0) (- x))
            (else x))
;还可以这样
(if (< x 0) 
     (- x)
     x)

逻辑复合运算符 and or not
(and (> x 0) (< y 0))
(or (> x 0) (< y 0))

了解了以上知识，下面我们来个稍微复杂点的练习，用牛顿迭代法求平方根

;先定义判断已求的平方根是不是已够精确
(define (good-enough? guess x)
              (< (abs (- x (square guess))) 0.001))
;定义无限逼近的方法
(define (average x y) 
              (/ (+ x y) 2))
;定义改进方法
(define (improve guess x)
              (average guess (/ x guess)))
;定义求平方根递归
(define (sqrt-item guess x)
              (if (good-enough? guess x)
                    guess
                    (sqrt-item (improve guess x)
                                        x)))
;定义求平方根方法
(define (sqrt x)
              (sqrt-item (/ (* 1.0 x) 2)
                                  x))

效果如下：

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