מבוא מורחב למדעי המחשב בשפת Scheme תרגול 10

אג'נדה שאלות מבחינות חזרה על מימוש stream אפשרי 2

convert יש לממש את הפונקציה (convert num base). הפונקציה מחזירה רשימה המייצגת את ספרותיו של num בבסיס base בסדר הפוך (ספרת האחדות ראשונה) 3 (define (convert num base) (if (= num 0) '() ______________________________ ______________________________ )) (cons (remainder num base) (convert (quotient num base) base))

convert-all - numbers זרם (אולי אינסופי) של מספרים. bases - רשימה של מספרים. ממשו את הפונקציה (convert-all numbers bases) שמחזירה רשימה של זרמים כך שהזרם ה- i ברשימה מכיל את הייצוג של כל המספרים ב-numbers לפי המספר ה-i ב-bases (כל ייצוג כזה הוא רשימה בעצמו). 4 > (define N (cons-stream 5 (cons-stream 11 (cons-stream 35 …)))) > (define B (list 2 3 4)) > (convert-all N B) ([(1 0 1)( )( )…] [(2 1)(2 0 1)( )…] [(1 1)(3 2)(3 0 2)…])

convert-all 5 (define (convert-all numbers bases) __________________________________ __________________________________ ) (map (lambda (base) (stream-map (lambda (x) (convert x base)) numbers)) bases))

common-digits-all ממשו את הפונקציה (common-digits-all numbers bases). הפונקציה מחזירה רשימה של זרמים המכילים #t ו-#f לפי הכלל הבא: במקום ה-k בזרם ה-i יופיע #t אם בייצוג לפי בסיס base i שלnumbers k ו- numbers k+1 יש סיפרה משותפת. אחרת יופיע #f. ניתן להשתמש בפונקצית העזר (common-digit? L1 L2) המחזירה #t אם יש ספרה משותפת ל-L1 ו- L2,ו-#f אחרת. 6

common-digit-all 7 (define (common-digit-all nums bases) __________________________________ __________________________________ __________________________________ ) (map (lambda (base) (stream-map (lambda (n1 n2) (common-digit? (convert n1 base) (convert n2 base))) (stream-cdr numbers) numbers)) bases))

in-sorted? ממשו את הפונקצייה in-sorted? המקבלת מספר ו-stream אינסופי של מספרים ממוינים בסדר עולה. הפונקציה מחזירה #t אם המספר שהיא מקבלת נמצא בתוך ה-stream ו- #f אחרת. לדוגמא: (in-sorted? 13 fibs) צריך להחזיר #t כי 13 הינו מספר פיבונצ'י ו- (in-sorted? 14 stream-of-fibs) צריך להחזיר #f כי 14 איננו מספר פיבונצ'י. 8

in-sorted? 9 (define in-sorted? (lambda (x stream) (let ((e (__________ stream))) (or (= x e) (______ (____ x e) (__________ x (__________ stream)) ))))) stream-car and > in-sorted? stream-cdr

merge-inc ממשו את הפונקצייה merge-inc המקבלת שני streams אינסופיים של מספרים ממוינים בסדר עולה. הפונקציה מחזירה stream אינסופי ממוין בסדר עולה המתקבל ממיזוגם של ה- streams הנתונים. אם ישנו מספר המשותף לשני ה-streams אזי הוא יופיע פעמיים ב-stream התוצאה. לדוגמא: (merge-inc fibs (stream-map (lambda (x) (* x 10)) fibs))) צריך להחזיר [ ] 10

merge-inc 11 (define (merge-inc s1 s2) (let ((e1 (__________ s1)) (e2 (__________ s2))) (if (___ e1 e2) (___________ e1 (merge-inc (__________ s1) s2)) (___________ e2 (merge-inc s1 (__________ s2)) ))))) stream-car < cons-stream stream-cdr cons-stream stream-cdr

stream-conv נגדיר קונבולוציה בין רשימת מספרים(a 1 a 2.. a n ) ו-stream אינסופי של מספרים [b 1 b 2 b 3 …] להיות stream אינסופי של מספרים[c 1 c 2 c 3 … ] כך ש- c i = a 1 *b i +a 2 *b i+1... a n *b i+n ממשו את הפונקצייהstream-conv המחשבת את זרם הקונבולוציה עפ"י ההגדרה הנ"ל. לדוגמא: (stream-conv ‘(1 2) fibs) צריך להחזיר [ ……] 12

stream-conv 13 (define (stream-conv lst str) (define (first-term lst str) (if (null? lst) ___ (___ (* (car lst) (__________ str)) (first-term (__________ lst) (__________ str) )))) (___________ (first-term lst str) (stream-conv lst (__________ str)) )) 0 + stream-car cdr stream-cdr cons-stream stream-cdr

stream-conv מהם ערכי x1 ו - x2 בסוף השערוך? 14 (define x1 0) (define x2 0) (define str1 (cons-stream 1 (begin (set! x1 (+ x1 1)) str1))) (define (integers n) (cons-stream n (begin (set! x2 (+ x2 1)) (integers (+ n 1))))) (define str2 (integers 1)) (define c1 (stream-conv '(1 1) str1)) (define c2 (stream-conv '(1 1) str2)) / 1 / 2

מודל הסביבות ציירו את מהלך השערוך של הביטוי הבא במודל הסביבות. מהי תוצאת השערוך? 15 (let ((f (lambda (x) (+ x 3)))) (define y (lambda (g) (lambda (y) (f (g y))))) ((y f) 3))

מודל הסביבות 16 (let ((f (lambda (x) (+ x 3))))...) => ((lambda (f)...) (lambda (x) (+ x 3) GE

מודל הסביבות 17 ((lambda (f)...) (lambda (x) (+ x 3) GE p: f b: (define y … L1

מודל הסביבות 18 (L1 (lambda (x) (+ x 3) GE p: f b: (define y … L1 p: x b:(+ x 3) L2

מודל הסביבות 19 (L1 L2) GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … L2L1

מודל הסביבות 20 (L1 L2) GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: L2L1 E1

מודל הסביבות 21 (define y (lambda (g) (lambda (y) (f (g y))))) | E1 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: y: p: g b:(lambda…) L2L1 L3 E1

מודל הסביבות 22 ((y f) 3) | E1 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: y: p: g b:(lambda…) L2L1 L3 E1

מודל הסביבות 23 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: y: p: g b:(lambda…) L2L1 L3 E1 ((L3 f) 3) | E1

מודל הסביבות 24 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: y: p: g b:(lambda (y) (f (g y))) g: L2L1 L3 E1E2 ((L3 f) 3) | E1

מודל הסביבות 25 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: y: p: g b:(lambda (y) (f (g y))) g: L2L1 L3 E1E2 (lambda (y) (f (g y)) | E2

מודל הסביבות 26 (L4 3) | E1 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: (define y … f: y: p: g b:(…) g: p: y b:(f (g y)) L2L1 L3 L4 E1E2

מודל הסביבות 27 (L4 3) | E1 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: … f: y: p: g b:(…) g: p: y b:(f (g y)) L1L2 L3 L4 y:3 E1E2E3

מודל הסביבות 28 (f (g y)) | E3 => (f 6) | E3 => 9 GE p: x b:(+ x 3) p: f b: … f: y: p: g b:(…) g: p: y b:(f (g y)) L1L2 L3 L4 y:3 E1E2E3

מימוש streams

מימוש stream מנגנוני force/delay delay הוא special form 30 (delay ) => (lambda () ) (force ) => (( )) => ((lambda () )) =>

מימוש stream memoization 31 (define (memo-proc proc) (let ((already-run? #f) (result #f)) (lambda () (if (not already-run?) (begin (set! result (proc)) (set! already-run? #t) result) result))))

מימוש stream הגדרה מתוקנת עבור delay: ולכן: 32 (delay ) => (memo-proc (lambda () )) (cons-stream a b) => (cons a (delay b))

streams 33 (define ones (cons-stream 1 (begin (set! x (+ x 1)) ones)) GE x:0

streams 34 (define ones (cons 1 (delay (begin (set! x (+ x 1)) ones))) GE x:0

streams 35 GE x:0 (define ones (cons 1 (memo-proc(lambda ()...)))

streams 36 GE x:0 ones: (define ones (cons 1 (memo-proc(lambda ()...))) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…)

streams 37 GE x:0 ones: (stream-cdr ones) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…)

streams 38 GE x:0 ones: (force (cdr ones)) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…)

streams 39 GE x:0 ones: ((cdr ones)) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…)

streams 40 GE x:0 ones: (not already-run) is #t => (set! result (proc)) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…)

streams 41 GE x:0 ones: (begin (set! x (+ x 1)) ones) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…)

streams 42 GE x:01 ones: (begin (set! x (+ x 1)) ones) 1 proc: p:- b:… already-run:#f result: #f p:- b:(begin…) /

streams 43 GE x:01 ones: (set! already-run #t) 1 proc: p:- b:… already-run:#f #t result: #f p:- b:(begin…) /

streams 44 GE x:01 ones: (stream-cdr ones) 1 proc: p:- b:… already-run:#f #t result: #f p:- b:(begin…) /

streams 45 GE x:01 ones: ((cdr ones)) 1 proc: p:- b:… already-run:#f #t result: #f p:- b:(begin…) /

streams 46 GE x:01 ones: (not already-run) is #f => result 1 proc: p:- b:… already-run:#f #t result: #f p:- b:(begin…) /

streams 47 GE x:01 ones: 1 proc: p:- b:… already-run:#f #t result: #f p:- b:(begin…) /