Question

我想声明一个边缘代表连续状态的所有状态的图形。我认为我想要做的事情可能被称为“打结”（虽然不确定）。它不像我预期的那样工作，我有几个问题。

首先，我想要一个具有字符串名称和连续状态列表的State类型。但是这个声明给出了编译器错误“......立即循环引用......”：

type State = string * (State list)

这种方式有效：

type State(name:string, contigs: (State list)) = 
  let name = name
  let contigs = contigs

但这并不是要求成员命名的要求。一个元组很好。如何使这种简洁的语法有效？

其次，下面的代码试图声明应该是三个连续状态图（HI和AK是由单个节点组成的图，所有剩余状态构成最后一个图），然后是所有节点的列表。（为简洁起见，我实际上只在这里声明了一些州）：

let rec hi = State("hi", []) 
and mo = State("mo", [il ia]) 
and il = State("il", [mo]) 
and ia = State("ia", [mo])
and states = [hi,mo,il,ia]

这会产生各种错误，但包括“mo最终会被评估为其自身定义的一部分”，“表达式应该具有类型'a-＆gt;'b但这里有类型State”。我认为'rec'和'和'关键字可以让它发挥作用。我可以定义这个自引用图吗？如果是这样，怎么样？

Answer 1

问题是您的数据结构和使用无效的列表元素分隔符（应该是分号）。 ~~这有效：~~ （见编辑）

type State =
  | State of string * State list

let rec hi = State("hi", []) 
and mo = State("mo", [il; ia]) 
and il = State("il", [mo]) 
and ia = State("ia", [mo])
let states = [hi; mo; il; ia]

递归引用将具体化为thunk（lazy）。所以你可以通过更多的打字与mutable lazy做同样的事情 - 仅仅是因为你所拥有的是惯用的。

修改

Intellisense没有问题，但编译器说

递归值不能直接显示为递归绑定中“List`1”类型的构造。此功能已从F＃语言中删除。请考虑使用记录。

您可以使用seq代替list来解决此问题。

type State =
  | State of string * State seq

let rec hi = State("hi", []) 
and mo = State("mo", seq { yield il; yield ia }) 
and il = State("il", seq { yield mo }) 
and ia = State("ia", seq { yield mo })
let states = [hi; mo; il; ia]

Answer 2

虽然丹尼尔所说的是正确的，但我会质疑它是“惯用语”的断言，因为在一般情况下，这并不能产生非常有用的数据结构来表示图形。具体来说，它只允许从它们添加新的顶点和边，但不允许在现有顶点之间添加或删除边。特别是，这基本上意味着您的图形必须在源代码中静态定义为常量，因此您无法轻松地从磁盘加载这样的图形。

图形的惯用纯函数表示是用字典查找替换解引用。例如，将图表表示为Map从顶点到Set个有边的顶点：

> let g =
    Map["hi", set[]; "mo", set["il"; "ia"]; "il", set["mo"]; "ia", set["mo"]];;
val g : Map<string,Set<string>> =
  map
    [("hi", set []); ("ia", set ["mo"]); ("il", set ["mo"]);
     ("mo", set ["ia"; "il"])]

例如，您可以通过mo的边缘查找可直接到达的顶点，如下所示：

> g.["mo"];;
val it : Set<string> = set ["ia"; "il"]

这比可变表示更容易调试，但它有明显的缺点：

像Map这样的纯函数字典中的查找比解引用遍历图形的指针慢至少200倍（根据此处的快速测试）。
垃圾收集器不再为您回收无法访问的子图。必要的解决方案是使用弱字典，但没有已知的纯函数弱字典。

所以这只有在性能和泄漏不成问题时才可行。当图表很小或是静态时，这种情况最常见。

如何使用循环引用声明不可变图？

2 个答案:

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