erlang有两种复合结构,tuple和list,两者的区别是tuple子元素的个数是固定不变的,声明后就不能改变了;而list是可变的,可以通过[H|T]来取出或插入新元素。 上篇文章 讲了tuple相关的内容,本篇就讲erlang list方面的知识,主要说一些基本操作和常用的list函数,再讲一些可以优化的点。

list基本操作

1> A = [1, 2, 3, "abc"].
[1,2,3,"abc"]
2> length(A).
3> is_list(A).
4> list_to_binary(A).
<<1,2,3,97,98,99>>
5> list_to_bitstring(A).
<<1,2,3,97,98,99>>
6> [A1|A2] = A.
[1,2,3,"abc"]
7> A1.
8> A2.
[2,3,"abc"]
9> hd(A).
10> tl(A).
[2,3,"abc"]
11> B = [0|A].
[0,1,2,3,"abc"]

list函数说明

常用的lists函数

这里介绍一些常用的lists函数,其他看erlang lists文档

lists:foreach(Fun, List) -> ok

1> lists:foreach(fun(X) -> io:format("~p~n", [X]) end, [1,2,3]).

例子中,通过遍历列表[1,2,3],把取出的元素给X,直到遍历结束,最后返回ok

lists:foldl(Fun, Acc0, List) -> Acc1

2> lists:foldl(fun(X, Sum) -> X + Sum end, 0, [1,2,3,4,5]).

例子中,0指定了Sum的初值,通过遍历列表[1,2,3,4,5],把取出的元素给X,再计算X+Sum,结果带入下次遍历传给 Sum,直到最后一次遍历将X+Sum的结果作为返回值

下面是lists:foldl/3 的实现,实际上是一个尾递归函数

foldl(F, Accu, [Hd|Tail]) ->
    foldl(F, F(Hd, Accu), Tail);
foldl(F, Accu, []) when is_function(F, 2) ->

    Accu.

lists:reverse(List1) -> List2

3> lists:reverse([1,2,3,4,5]).
[5,4,3,2,1]

list反转(这是个bif函数,效率较高)

lists:flatten(DeepList) -> List

4> lists:flatten([1,[2,3],[4,[5]],6]).
[1,2,3,4,5,6]

lists扁平化,将有深度结构的list转成一个简单的list。这个函数有性能开销,见文章后面说明。

lists:member(Elem, List) -> boolean()

5> lists:member(3,[1,2,3]).

检查元素是否存在list中(这是个bif函数,效率较高)

lists:sort(List1) -> List2

6> lists:sort([2,3,1]).
[1,2,3]

lists元素排序,排序从小到大,如果想自定义排序规则,可以使用lists:sort/2

lists:sort(Fun, List1) -> List2

7> lists:sort(fun(A,B)-> A>=B end,[2,3,1]).
[3,2,1]

处理TupleList的lists函数

TupleList是元素是tuple的list,erlang提供了一些接口专门处理这类数据。

lists:keymember(Key, N, TupleList) -> boolean()

8> lists:keymember(b,1,[{a,1,1},{b,1,1},{c,1,1}]).
true
检查list中是否有第N位置为Key的tuple(这是个 bif函数,效率较高)


lists:keyfind(Key, N, TupleList) -> Tuple | false

9> lists:keyfind(b,1,[{a,1,1},{b,1,1},{c,1,1}]).
{b,1,1}
返回list中第N位置为Key的tuple,找不到返回false

 1. 找到第一个匹配的tuple就返回,找不到返回false

 2. 这个接口可以替代lists:keysearch(Key, N, TupleList) 使用

 3. 这是个bif函数,效率较高

lists:keysearch(Key, N, TupleList)的官方文档中有这么一句:

This function is retained for backward compatibility. The function lists:keyfind/3 (introduced in R13A) is in most cases more convenient.

意思就是说lists:keysearch/3只是为了保持向后兼容,使用lists:keyfind/3会更方便


lists:keytake(Key, N, TupleList1) -> {value, Tuple, TupleList2} | false

10> lists:keytake(b,1,[{a,1,1},{b,1,1},{c,1,1}]).
{value,{b,1,1},[{a,1,1},{c,1,1}]}
返回list中第N位置为Key的tuple,并返回找到的tuple和剩下的TupleList,找不到返回false

注:找到第一个匹配的tuple就返回

lists:keyreplace(Key, N, TupleList1, NewTuple) -> TupleList2

11> lists:keyreplace(b,1,[{a,1,1},{b,1,1},{c,1,1}], {b,2,2}).
[{a,1,1},{b,2,2},{c,1,1}]

替换list中第N位置为Key的tuple(只替换找到的第一个tuple)

lists:keystore(Key, N, TupleList1, NewTuple) -> TupleList2

12> lists:keystore(b,1,[{a,1,1},{b,1,1},{c,1,1}],{b,2,2}).
[{a,1,1},{b,2,2},{c,1,1}]
替换list中第N位置为Key的tuple,返回新的TupleList。没找不到将NewTuple附加到原有TupleList后面并返回,这是和lists:keyreplace/4的区别

注: 只替换找到的第一个tuple

lists函数小评

BIF函数

lists函数有一些已经被优化成bif函数,效率较高。有以下几个:

lists:member/2,  lists:reverse/2,  lists:keymember/3,  lists:keysearch/3,  lists:keyfind/3

性能不佳的函数

下面是一些实现性能不佳的函数,不建议比较长的list使用,短的list无所谓了:

1)lists:foldr/3 

非尾递归实现,如果顺序很重要的话,可以lists:reverse/1后lists:foldl/3,或者lists:foldl/3后lists:reverse/1

lists:foldr类似lists:foldl,不同的是foldr从列表最后一个元素开始,非尾递归实现,不建议长列表使用

foldr(F, Accu, [Hd|Tail]) ->
    F(Hd, foldr(F, Accu, Tail));
foldr(F, Accu, []) when is_function(F, 2) -> 
   Accu.

2)lists:append/2 

实现为append(L1, L2) -> L1 ++ L2. 其中,L1 ++ L2会遍历 L1,如果一定要使用就把短的list放左边

3)lists:subtract/2

实现为subtract(L1, L2) -> L1 -- L2. 其中,--的复杂度和它的操作数的长度的乘积成正比,替代方案如下:

Set = gb_sets:from_list(L2), 
 [E || E <- L1, not gb_sets:is_element(E, Set)].

注:如果L1中包含重复的元素,那么以上代码跟--的效果不同,--不会删掉所有重复的元素

13> [1,2,3,4,2] -- [2,3].
[1,4,2]

4)lists:flatten/1

这个是list扁平化函数,这个存在性能开销,erlang的官方文档也有说明:
lists:flatten/1 builds an entirely new list. Therefore, it is expensive, and even more expensive than the ++ (which copies its left argument, but not its right argument).
它会拷贝DeepList中所有嵌套的元素,生成一个新的列表,代价比较高,长列表不建议使用。

flatten(List) when is_list(List) ->
    do_flatten(List, []).
flatten(List, Tail) when is_list(List), is_list(Tail) ->
    do_flatten(List, Tail).
do_flatten([H|T], Tail) when is_list(H) ->
    do_flatten(H, do_flatten(T, Tail));
do_flatten([H|T], Tail) ->
    [H|do_flatten(T, Tail)];
do_flatten([], Tail) ->
    Tail.

5)lists中非尾递归实现的函数:

lists:map/2, lists:flatmap/2, lists:zip/2, lists:delete/2, lists:sublist/2, lists:sublist/3, lists:takewhile/2, lists:concat/1
lists:flatten/1, lists:keydelete/3,  lists:keystore/4, lists:zf/2, lists:mapfoldl/3, lists:mapfoldr/3, lists:foldr/3

带匿名函数的lists函数

lists有很多函数都带有匿名函数的参数项,有以下几个函数:

lists:foldl/3, lists:foldr/3, lists:foreach/2, lists:sort/2, lists:usort/2, lists:merge/3, lists:umerge/3, lists:keymap/3, lists:flatmap/2

匿名函数的使用有什么问题呢?

普通函数在erlang编译期就做了优化,匿名函数则要在代码执行期动态生成,造成一定的消耗。虽然现在匿名函数的过程已优化成本地函数了,但根据上下文取值,地址跳转还是不能避免。可能以后erlang会继续对匿名函数做改进

对lists匿名函数的处理的优化:

1)函数赋值

第一个问题就是不要在循环中写这样的代码:

14> [lists:foldl(fun(X, Sum) -> X + Sum end, 0, [1,2,3,4,5]) || X <- lists:seq(1,5)].
[15,15,15,15,15]
以上代码中,每次循环匿名函数都会重新生成,可以如下修改:
17> Fun = fun(X, Sum) -> X + Sum end.
#Fun<erl_eval.12.82930912>
18> [lists:foldl(Fun, 0, [1,2,3,4,5]) || X <- lists:seq(1,5)].
[15,15,15,15,15]
匿名函数Fun只要生成一次,作为参数放到lists函数即可

2)函数实体化

所谓实体化就是把匿名函数写成本地函数,然后再作为参数传给lists函数,如下:

test() ->
    lists:foldl(fun sum/2, 0, [1,2,3,4,5]).
sum(X, Sum) ->
    X + Sum.
这里也有匿名函数动态生成的问题,有兴趣的可以打印汇编码看看具体情况

2015/4/22补充:经测试,这种方式效率稍微变低,原因是,每次调用时对比多一次函数调用[ i_call_only_f ] 

这里讨论另一种调用方式 fun M:F/A

test() ->
    lists:foldl(fun ?MODULE:sum/2, 0, [1,2,3,4,5]).
sum(X, Sum) ->
    X + Sum.
如果是这种调用,执行过程中,会先调用bif函数 erlang:make_fun/3 找到这个导出函数的代码地址,然后生成匿名函数结构数据,再像函数外部调用一样执行代码。如果将匿名函数赋值,然后再执行,单算执行效率的话就要比前面两种高。不过整体计算是比较低效的,因为erlang:make_fun/3 是根据函数名,方法名,参数个数去查找导出函数表,导出函数表是哈希桶实现,还是有一点效率开销。

说到lists,不得不说列表解析,在之前的文章也谈过列表解析。列表解析的基本形式如下:

[Expr(E) || E <- List]

简单的例子如下:

19> [X+1||X<-[1,2,3,4,5]].
[2,3,4,5,6]
在列表解析表达式中,|| 左边用以生成列表元素,相当于构造器;右边由赋值语句和条件语句构成,也可以只有赋值语句。实际上,列表解析在编译时会优化一个本地函数,没必要过于担心它的性能。

使用列表解析注意以下问题就好:

20> [X+1||X<-[1,2,3,4,5]],ok.
ok
在上面的例子中,erlang对列表解析做了优化,如果列表解析的结果明显不会被用到,列表根本不会被构建。在这里,列表解析后加个ok可以激活erlang的优化

list列表元素打乱

列表元素打乱,就是将列表中元素的顺序随机化,打乱原来的顺序。

方法很简单,如下:

shuffle(L) ->
	List1 = [{random:uniform(), X} || X <- L], 
	List2 = lists:keysort(1, List1), 
	[E || {_, E} <- List2]. 

注:random:uniform() 的随机化种子放在进程字典中。为了提高随机化,以上函数调用前或调用进程启动时执行一次 random:seed(erlang:now())

2016/2/29 补充 list列表元素打乱

参考:http://blog.csdn.net/mycwq/article/details/32160581

http://www.erlang.org/doc/efficiency_guide/listHandling.html

erlang有两种复合结构,tuple和list,两者的区别是tuple子元素的个数是固定不变的,声明后就不能改变了;而list是可变的,可以通过[H|T]来取出或插入新元素。上篇文章讲了tuple相关的内容,本篇就讲erlang list方面的知识,主要说一些基本操作和常用的list函数,再讲一些可以优化的点。
文章目录列表(list)1. 概念2. 定义3. 拼接列表定义案例解释情景1:向列表中加入 一个元素情景2:向列表中加入 多个元素4. 提取列表元素 列表(list) 1. 概念 列表的作用通常是将相同种类的物体放到一起,比如: 我们去超市买的东西,买了10个苹果,3个牛奶,1本书 一个商品就是列表中的一个元素,那么我们用列表来表示一下 > ThingsToBuy = [{apple, 10}, {milk, 3}, {book, 1}]. 2. 定义 用 [...] 来创建列表 列表中元素
一,带函数Pred 1, all(Pred, List) -> boolean() 如果List中的每个元素作为Pred函数的参数执行,结果都返回true,那么all函数返回true, 否则返回false lists:all(fun(E) -> true end,[1,2,3,4]). 2, any(Pred, List) -> boolean()
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声明:本文章是对erlang手册的部分内容的中文翻译(有些地方没有完全按原文翻译),版权归原作者所有……由于本人的英语水平有限(翻译此手册的目的之一就是提高英语水平^0^),所以翻译有误乃正常现象,如有发现请及时提醒,THX…… 谨以此文献给初学erlang并且不喜欢看英文手册的朋友…… Lists        lists        之所以先从lists说起,因为大部分erlang使用都离不开list,就连erlang中的string类型的数据其实也不过是一个listerlang为什么对list那么情有独钟,作为一个并不深入这种语言的使用者我也说不好,不过我个人感觉,相比数组,list更方便于这种函数型语言对一个数据进行解析创建和修改,搭配于tuple(元组)也更利于一个数据的封装。