Tema 7 Asignaciones - Dpto. Ciencias de la Computación e

Tema 7
Asignaciones
José Antonio Alonso
María José Hidalgo
Álvaro Romero
Dpto. de Ciencias de la Computación e Inteligencia Articial
Universidad de Sevilla
Asignaciones
Contenido:
Forma especial set!.
El tipo de dato pila.
Forma especial do.
Programación en estilo imperativo.
Procedimientos con memoria.
Informática
CcIa
Asignaciones
7.1
Forma especial set!
a
(set! a 3)
(dene a 3)
a
(set! a 5)
a
(dene f (lambda (x) (+ a x)))
(f 2)
(set! a 0)
(f 2)
(set! f (lambda (x) (∗ a x)))
(f 2)
Informática
=>reference to undened
identier: a
=>set!: cannot set undened
identier: a
=>3
=>5
=>7
=>2
=>0
CcIa
Asignaciones
7.2
El tipo de dato pila
Ejemplos del uso de pilas:
(escribe-pila) =>CIMA:
(apila! 'a)
(apila! 'b)
(apila! 'c)
(escribe-pila) =>CIMA: c b a
(cima)
=>c
(escribe-pila) =>CIMA: c b a
(desapila!)
(escribe-pila) =>CIMA: b a
(pila-vacia?) =>#f
(desapila!)
(desapila!)
(pila-vacia?) =>#t
(cima)
=>cima: la pila está vacía.
(desapila!)
=>desapila!: la pila está vacía.
Informática
CcIa
Asignaciones
7.3
Implementación del tipo de dato pila
(dene pila ())
(dene pila-vacia?
(lambda ()
(null? pila)))
(dene apila!
(lambda (a)
(set! pila (cons a pila))))
(dene desapila!
(lambda ()
(if (pila-vacia?)
(error "desapila!: la pila está vacía.")
(set! pila (cdr pila)))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.4
Implementación del tipo de dato pila
(dene cima
(lambda ()
(if (pila-vacia?)
(error "cima: la pila está vacía.")
(car pila))))
(dene escribe-pila
(lambda ()
(display "CIMA: ")
(for-each (lambda (x) (display x) (display " "))
pila)
(newline)))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.5
Forma especial do
Sintaxis:
(do ((variable1 valor-inicial1 paso1)
..
..
..
(variableN valor-inicialN pasoN))
(condición-de-parada expresión1 . . . expresiónM)
expresión1
..
expresiónK)
Informática
CcIa
Asignaciones
7.6
Procedimiento factorial: estilo imperativo
Algoritmo imperativo de factorial:
Entrada: N (número natural)
Salida: el factorial de N
Definir la variable local RES, con valor inicial 1
BUCLE SI N es el número cero
ENTONCES devolver el valor de RES
FIN
EN CASO CONTRARIO
hacer RES igual al producto de RES y N
disminuir N en 1
IR A BUCLE
Informática
CcIa
Asignaciones
7.7
Procedimiento factorial: estilo imperativo
(dene factorial
(lambda (n)
(let ((res 1))
(do ((m n (− m 1)))
((zero? m) res)
(set! res (∗ res m))))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.8
Procedimiento cuenta-simbolos: estilo imperativo
Entrada: L (lista plana)
Salida: cantidad de símbolos de L
Definir la variable local RES, con valor inicial 0
BUCLE SI L es la lista vacía
ENTONCES devolver el valor de RES
FIN
SI el primer elemento de L es un símbolo
ENTONCES aumentar RESP en 1
eliminar el primer elemento de L
IR A BUCLE
EN CUALQUIER OTRO CASO
eliminar el primer elemento de L
IR A BUCLE
Informática
CcIa
Asignaciones
7.9
Procedimiento cuenta-simbolos: estilo imperativo
(cuenta-simbolos '(1 d e 5 r s)) =>4
(cuenta-simbolos '(w 2 3 e))
=>2
(dene cuenta-simbolos
(lambda (l)
(let ((resp 0))
(do ((ls l (cdr ls)))
((null? ls) resp)
(if (symbol? (car ls))
(set! resp (+ resp 1)))))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.10
Procedimiento cambia: estilo imperativo
Algoritmo imperativo de cambia:
Entrada: X (dato cualquiera), Y (dato cualquiera) y L (lista)
Salida: La lista resultante de cambiar en L las ocurrencias de X de
primer nivel por Y
Definir la variable local RES, con valor inicial lista vacía
BUCLE SI L es la lista vacía
ENTONCES devolver el valor de RES
FIN
SI el primer elemento de L es igual al valor de X
ENTONCES añadir el valor de Y a RES, por la derecha
eliminar el primer elemento de L
IR A BUCLE
EN CUALQUIER OTRO CASO
añadir el primer elemento de L a RES, por la derecha
eliminar el primer elemento de L
IR A BUCLE
Informática
CcIa
Asignaciones
7.11
Procedimiento cambia: estilo imperativo
(cambia 'a 'b '(c d a b))
=>(c d b b)
(cambia 'a 'b '(c d b a b (a c) f)) =>(c d b b b (a c) f)
(dene cambia
(lambda (x y l)
(let ((res ()))
(do ((ls l (cdr ls)))
((null? ls) res)
(if (equal? (car ls) x)
(set! res (append res (list y )))
(set! res (append res (list (car ls)))))))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.12
Procedimiento cuenta-pn: estilo imperativo
Entrada: L (lista numérica)
Salida: lista con la cantidad de números mayores o iguales que cero y
menores que cero que hay en L, en cualquier nivel.
Definir las variables locales P y N, ambas con valor inicial 0
BUCLE SI L es la lista vacía
ENTONCES devolver la lista con los valores de P y N
FIN
SI el primer elemento de L es una lista
ENTONCES hacer L igual a la lista resultante de juntar el
primer elemento de L y el resto de L
IR A BUCLE
SI el primer elemento de L es mayor o igual que cero
ENTONCES aumentar P en 1
eliminar el primer elemento de L
IR A BUCLE
EN CUALQUIER OTRO CASO
aumentar N en 1
eliminar el primer elemento de L
IR A BUCLE
Informática
CcIa
Asignaciones
7.13
Procedimiento cuenta-pn: estilo imperativo
(cuenta-pn '(0 (-1) ((2 3))))
=>(3 1)
(cuenta-pn '((1 (0 -2)) (-3 (((4) 0))) 9)) =>(5 2)
(dene cuenta-pn
(lambda (l)
(let ((p 0) (n 0))
(do ((ls l (if (list? (car ls))
(append (car ls) (cdr ls))
(cdr ls))))
((null? ls) (list p n))
(cond ((list? (car ls)))
((>= (car ls) 0)
(set! p (+ p 1)))
(else (set! n (+ n 1))))))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.14
Procedimientos y entornos locales
(dene f
(let ((a 2))
(lambda (x) (∗ a x))))
(f 5) =>10
(dene a 3)
(f 5) =>10
(dene g
(lambda (y )
(let ((a 3))
(f y ))))
(g 5) =>10
Informática
CcIa
Asignaciones
7.15
Los procedimientos assq, assv y assoc
(assq
(assq
(assq
(assq
(assq
'a '((a 1) (b 2) (c 3)))
'd '((a 1) (b 2) (c 3)))
'b '((a . 1) (b . 2) (c . 3)))
1.0 '((1.0 a) (2.0 b) (3.0 c)))
(list 'a) '(((a) 1) ((b) . 2) ((c) 3)))
=>(a 1)
=>#f
=>(b . 2)
=>#f
=>#f
(assv
(assv
(assv
(assv
(assv
'a '((a 1) (b 2) (c 3)))
'd '((a 1) (b 2) (c 3)))
'b '((a . 1) (b . 2) (c . 3)))
1.0 '((1.0 a) (2.0 b) (3.0 c)))
(list 'a) '(((a) 1) ((b) . 2) ((c) 3)))
=>(a 1)
=>#f
=>(b . 2)
=>(1.0 a)
=>#f
(assoc
(assoc
(assoc
(assoc
(assoc
Informática
'a '((a 1) (b 2) (c 3)))
'd '((a 1) (b 2) (c 3)))
'b '((a . 1) (b . 2) (c . 3)))
1.0 '((1.0 a) (2.0 b) (3.0 c)))
(list 'a) '(((a) 1) ((b) . 2) ((c) 3)))
CcIa
=>(a 1)
=>#f
=>(b . 2)
=>(1.0 a)
=>((a) 1)
Asignaciones
7.16
Manejando tablas: el procedimiento procesa
(dene exito (lambda (x) (+ 10 (cadr x))))
(dene fracaso (lambda () 'fallo))
(procesa 2 '((1 1) (2 4) (3 9)) exito fracaso) =>14
(procesa 5 '((1 1) (2 4) (3 9)) exito fracaso) =>fallo
Denición del procedimiento procesa:
(dene procesa
(lambda (elto tabla proc-exito proc-fracaso)
(let ((par (assoc elto tabla)))
(if par
(proc-exito par )
(proc-fracaso)))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.17
Procedimientos con memoria
(dene memoriza
(lambda (proc)
(let ((tabla '()))
(lambda (arg)
(procesa arg tabla
(lambda (par ) (cdr par ))
(lambda ()
(let ((val (proc arg)))
(set! tabla (cons (cons arg val) tabla))
val)))))))
Informática
CcIa
Asignaciones
7.18
Procedimientos con memoria: b-con-memoria
(dene b
(lambda (n)
(if (< n 2) n
(+ (b (− n 1)) (b (− n 2))))))
(dene b-con-memoria (memoriza b))
Comparación de procedimientos:
(time (b 20)) =>
cpu time: 30 real time: 28 gc time: 0
6765
(time (b-con-memoria 20)) =>
cpu time: 30 real time: 28 gc time: 0
6765
(time (b-con-memoria 20)) =>
cpu time: 0 real time: 0 gc time: 0
6765
Informática
CcIa
Asignaciones
7.19
Procedimientos con memoria: b-memorizado
(dene b-memorizado
(memoriza (lambda (n)
(if (< n 2) n
(+ (b-memorizado (− n 1))
(b-memorizado (− n 2)))))))
Comparación de procedimientos:
(time (b-memorizado 150)) =>
cpu time: 0 real time: 3 gc time: 0
9969216677189303386214405760200
(time (b-memorizado 150)) =>
cpu time: 0 real time: 0 gc time: 0
9969216677189303386214405760200
(time (b-memorizado 300)) =>
cpu time: 0 real time: 6 gc time: 0
222232244629420445529739893461909967206666939096499764990979600
Informática
CcIa
Asignaciones
7.20
Bibliografía
[Abelson-96]
Cap. 3.1: Assignment and Local State"
[Springer-94]
Cap. 11: Mutation".
Informática
CcIa
Asignaciones
7.21