Listen

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Inhaltsverzeichnis 1 Die Datenstruktur Liste 2 Listenoperationen 3 Paare 4 Aufgaben

Die Datenstruktur Liste

Mathematische Ausdrücke werden in Scheme als Listen dargestellt. Sie werden nach der Eingabe sofort evaluiert.

(- (* 2.5 3) 0.5)

ausführen

In Listen sollen nun Daten (auch mit verschiedenen Datentypen) verwaltet werden. Dazu muss ihre Evaluation unterdrückt werden:

("Mustermann" "Max" 02708 "Loebau" "Zittauer Str." 27)

ausführen

'("Mustermann" "Max" 02708 "Loebau" "Zittauer Str." 27)

ausführen

Merke:

Listen bilden eine universelle Datenstruktur, mit der Daten gleicher oder unterschiedlicher Datentypen in einer definierten Reihenfolge verwaltet werden.
Eine Liste kann leer sein. Leere Listen evaluieren zu sich selbst.
Listen können ebenfalls Elemente von (verschachtelten) Listen sein.

Beispiele:

'() ausführen

'(a b 1 2.34 "Informatik") ausführen

'(a b (c d (e) f g) h i j k) ausführen

Listenoperationen

Zur Verwaltung und Auswertung von Daten in dieser Datenstruktur sind geeignete Prozeduren notwendig:

	Syntax	Beispiele
Operator	append	(append '(0 1 2 3) '(4 5 6 7)) ausführen
Prädikate	list? null?	(list? '(a b 1 2.34 "Informatik")) ausführen (null? '()) ausführen
Konstruktoren	list cons	(list 'a 'b 1 2.34 "Informatik") ausführen (cons "Mustermann" '("Max" 02708 "Loebau")) ausführen
Selektoren	car, cdr 1) cadr, cddr caddr, cdddr ...	(car '("Mustermann" "Max" 02708 "Loebau" "Zittauer Str." 27)) ausführen (cdr '("Mustermann" "Max" 02708 "Loebau" "Zittauer Str." 27)) ausführen (cadr '("Mustermann" "Max" 02708 "Loebau" "Zittauer Str." 27)) ausführen
Sonderform	quote	(quote ("Mustermann" "Max" 02708 "Loebau" "Zittauer Str." 27)) ausführen

¹⁾ Die Sprachelemente car und cdr (sprich: "kudder") gehen auf frühe Lisp-Implementationen zurück und bedeuten:

• car ... contents of address part of register,
• cdr ... contents of decrement part of register.

Paare

Ein Paar ist die spezielle Repräsentation einer zweielementigen Liste. Auf diese Datenstruktur sind ebenfalls Listenoperationen anwendbar:

(cons 'a 'b) ausführen

(car '(a . b)) ausführen

(cdr '(a . b)) ausführen

(pair? '(a . b)) ausführen

Beachte:

(list? '(a . b)) ausführen

(pair? '(a b)) ausführen

Aufgaben

Lösen Sie die nachfolgenden Aufgaben zunächst auf einem Blatt Papier.
Überprüfen Sie dann ausgewählte Lösungen in dem jeweiligen Interaktionsfenster.

1. Geben Sie an:

   (cons 'a '())
   
   (cons '(a) '(b c d))
   
   (cons "a" '(b c))
   
   (cons 'a 3)
   
   (cons '(a b) 'c)
   
   (car '(a b c))
   
   (car '((a) b c d))
   
   (car '())
   
   (cdr '((a) b c d))
   
   (cdr '(1 . 2))
   
   (cdr '())
   
   (list? '(a b c))
   
   (list? '())
   
   (pair? (list 'a  'b))
   
   (list? x)
   

   (cons 'a '())

   ausführen

2. Geben Sie für den Zugriff auf die nachfolgenden Listen die erforderliche Syntax an. Ermitteln Sie:

   ... die Zahl 1 in (+ 1 2 3 4 5)
   
   ... die Zahl 5 in (+ 1 2 3 4 5)
   
   ... das Symbol für die Addition in (* 3 (+ 8 9))
   
   ... die Zahl 9 in (* 3 (+ 8 9))
   
   ... das Ausrufezeichen in (string-append "Hallo " (string #\O #\t #\t #\o #\!))
   

   (... '(+ 1 2 3 4 5))

   ausführen

3. Gegeben sei die Definition des folgenden Datensatzes:

   (define datensatz '("Lehmann" "Heinz" "02708" "Loebau" ("Bautzener Platz" 31) ("03585" 123456)))

   Definieren Sie geeignete Variablen, so dass folgende Abfragen möglich werden:

   name       --> "Lehmann"
   
   vorname    --> "Heinz"
   
   plz        --> "02708"
   
   ort        --> "Löbau"
   
   strasse    --> "Bautzener Platz"
   
   hausnummer --> 31
   
   vorwahl    --> "03585"
   
   telefon    --> 123456
   

   (define name ...)

   name

   ausführen