Lisp - 数组

LISP 允许您使用make-array函数定义一维或多维数组。数组可以存储任何 LISP 对象作为其元素。

所有数组都由连续的内存位置组成。最低地址对应于第一个元素，最高地址对应于最后一个元素。

数组的维度数称为其秩。

在 LISP 中，数组元素由一系列非负整数索引指定。序列的长度必须等于数组的秩。索引从零开始。

例如，要创建一个包含 10 个单元的数组，名为 my-array，我们可以这样写：

(setf my-array (make-array '(10)))

aref 函数允许访问单元的内容。它接受两个参数：数组的名称和索引值。

例如，要访问第十个单元的内容，我们可以这样写：

(aref my-array 9)

示例

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中输入以下代码。

main.lisp

; create an empty array of size 10 and print it
(write (setf my-array (make-array '(10))))
; terminate printing
(terpri)
; set value at each index of the array
(setf (aref my-array 0) 25)
(setf (aref my-array 1) 23)
(setf (aref my-array 2) 45)
(setf (aref my-array 3) 10)
(setf (aref my-array 4) 20)
(setf (aref my-array 5) 17)
(setf (aref my-array 6) 25)
(setf (aref my-array 7) 19)
(setf (aref my-array 8) 67)
(setf (aref my-array 9) 30)
; print the updated array
(write my-array)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

#(NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL)
#(25 23 45 10 20 17 25 19 67 30)

示例

让我们创建一个 3x3 数组。

更新名为 main.lisp 的源代码文件，并在其中输入以下代码。

main.lisp

; create an array of 3 x 3
(setf x (make-array '(3 3)
   ; initialize the array 
   :initial-contents '((0 1 2 ) (3 4 5) (6 7 8)))
)
; print the array
(write x)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

#2A((0 1 2) (3 4 5) (6 7 8))

示例

更新名为 main.lisp 的源代码文件，并在其中输入以下代码。

main.lisp

; assign a an array of 4 x 3
(setq a (make-array '(4 3)))
; loop 4 times
(dotimes (i 4)
   ; loop 3 times
   (dotimes (j 3)
      ; set the values at a index i, j 
      (setf (aref a i j) (list i 'x j '= (* i j)))
   )
)
; loop 4 times
(dotimes (i 4)
   ; loop 3 times
   (dotimes (j 3)
      ; print values of array   
      (print (aref a i j))
   )
)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

(0 X 0 = 0) 
(0 X 1 = 0) 
(0 X 2 = 0) 
(1 X 0 = 0) 
(1 X 1 = 1) 
(1 X 2 = 2) 
(2 X 0 = 0) 
(2 X 1 = 2) 
(2 X 2 = 4) 
(3 X 0 = 0) 
(3 X 1 = 3) 
(3 X 2 = 6)

make-array 函数的完整语法

make-array 函数接受许多其他参数。让我们看一下此函数的完整语法：

make-array dimensions :element-type :initial-element :initial-contents :adjustable :fill-pointer  :displaced-to :displaced-index-offset

除了dimensions参数外，所有其他参数都是关键字。下表提供了参数的简要说明。

序号	参数 & 说明
1	dimensions 它给出数组的维度。对于一维数组，它是一个数字；对于多维数组，它是一个列表。
2	:element-type 它是类型说明符，默认值为 T，即任何类型
3	:initial-element 初始元素值。它将创建一个所有元素都初始化为特定值的数组。
4	:initial-content 作为对象的初始内容。
5	:adjustable 它有助于创建一个可调整大小（或可调整）的向量，其底层内存可以调整大小。该参数是一个布尔值，指示数组是否可调整，默认值为 NIL。
6	:fill-pointer 它跟踪可调整大小向量中实际存储的元素数量。
7	:displaced-to 它有助于创建一个与指定数组共享其内容的置换数组或共享数组。两个数组都应具有相同的元素类型。:displaced-to 选项不能与 :initial-element 或 :initial-contents 选项一起使用。此参数默认为 nil。
8	:displaced-index-offset 它给出创建的共享数组的索引偏移量。

示例

更新名为 main.lisp 的源代码文件，并在其中输入以下代码。

main.lisp

; set myarray as an array
(setq myarray (make-array '(3 2 3) 
   ; set the contents of the array
   :initial-contents 
   '(((a b c) (1 2 3)) 
      ((d e f) (4 5 6)) 
      ((g h i) (7 8 9)) 
   ))
) 
; set array2 using myarray as one dimensional array
(setq array2 (make-array 4 :displaced-to myarray :displaced-index-offset 2)) 
; print myarray
(write myarray)
; terminate printing
(terpri)
; print array2
(write array2)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

#3A(((A B C) (1 2 3)) ((D E F) (4 5 6)) ((G H I) (7 8 9)))
#(C 1 2 3)

如果置换数组是二维的：

main.lisp

; set myarray as an array
(setq myarray (make-array '(3 2 3) 
   ; set the contents of the array
   :initial-contents 
   '(((a b c) (1 2 3)) 
      ((d e f) (4 5 6)) 
      ((g h i) (7 8 9)) 
   ))
) 
; set array2 using myarray as two dimensional array
(setq array2 (make-array '(3 2) :displaced-to myarray :displaced-index-offset 2)) 
; print myarray
(write myarray)
; terminate printing
(terpri)
; print array2
(write array2)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

#3A(((A B C) (1 2 3)) ((D E F) (4 5 6)) ((G H I) (7 8 9)))
#2A((C 1) (2 3) (D E))

让我们将置换索引偏移量更改为 5：

main.lisp

; set myarray as an array
(setq myarray (make-array '(3 2 3) 
   ; set the contents of the array
   :initial-contents 
   '(((a b c) (1 2 3)) 
      ((d e f) (4 5 6)) 
      ((g h i) (7 8 9)) 
   ))
) 
; set array2 using myarray as two dimensional array with offset 5
(setq array2 (make-array '(3 2) :displaced-to myarray :displaced-index-offset 5)) 
; print myarray
(write myarray)
; terminate printing
(terpri)
; print array2
(write array2)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

#3A(((A B C) (1 2 3)) ((D E F) (4 5 6)) ((G H I) (7 8 9)))
#2A((3 D) (E F) (4 5))

示例

更新名为 main.lisp 的源代码文件，并在其中输入以下代码。

main.lisp

;a one dimensional array with 5 elements, 
;initail value 5
(write (make-array 5 :initial-element 5))
(terpri)

;two dimensional array, with initial element a
(write (make-array '(2 3) :initial-element 'a))
(terpri)

;an array of capacity 14, but fill pointer 5, is 5
(write(length (make-array 14 :fill-pointer 5)))
(terpri)

;however its length is 14
(write (array-dimensions (make-array 14 :fill-pointer 5)))
(terpri)

; a bit array with all initial elements set to 1
(write(make-array 10 :element-type 'bit :initial-element 1))
(terpri)

; a character array with all initial elements set to a
; is a string actually
(write(make-array 10 :element-type 'character :initial-element #\a)) 
(terpri)

; a two dimensional array with initial values a
(setq myarray (make-array '(2 2) :initial-element 'a :adjustable t))
(write myarray)
(terpri)

;readjusting the array
(adjust-array myarray '(1 3) :initial-element 'b) 
(write myarray)

输出

执行代码时，它返回以下结果：

#(5 5 5 5 5)
#2A((A A A) (A A A))
5
(14)
#*1111111111
"aaaaaaaaaa"
#2A((A A) (A A))
#2A((A A B))

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