Introducción a LISP Sergio Jiménez Celorrio Departamento Ingeniería Informática – UC3M.

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1 Introducción a LISP Sergio Jiménez Celorrio Departamento Ingeniería Informática – UC3M

2 Introducción List Processing Desarrollado en 1958, en el MIT por John McCarthy Lenguaje mas popular en IA – Declarativo – Alto Nivel Diferentes Intérpretes – CLISP, Allegro, CMUCL, … Aplicaciones – Emacs, Autocad…

3 Tipos de datos Listas, Elemento Fundamental del Lenguaje – (funcion x y z) – (print “Hola Mundo”) Átomos – Símbolos: var1, contador, … – Valores Lógicos: t, nil – Números: 3, 3.001 – Strings: “Hola mundo” Otros: – arrays, vectores, tablas hash,… – Estructuras y Clases definidas por el usuario

4 Operadores Básicos Numéricos: – Suma  (+ 1 2)  (+ 1 2 3 4) – Resta  (- 4 2)  (- 10 2 2 2) – Producto  (* 3 2)  (* 2 2 2 2) Lógicos: – And  (and t nil)  (and 1 2 3) – Or  (or t nil)  (or 1 2 3) – Not  (not nil)  (not 1),  (not “hola”)

5 Evaluación de una expresión LISP (I) Directamente en el prompt del intérprete Desde un fichero  (load “prueba.lisp”)

6 Evaluación de una expresión LISP (II) ‘ y quote impide la evaluación de una expresión:  (+ 3 5)  ‘(+ 3 5)  (quote (+ 3 5)) eval evalúa una expresión dos veces  (eval (quote (+ 3 5)))  (eval ‘(+ 3 5))

7 Variables Inicializaciones  (defvar *contador* 1) Cambiando el valor a una variable  (setf *contador* 2) Variables locales  (let ((contador 1)) (print contador))  (let ((contador 1)) (setf contador 2) (print contador))

8 Condiciones  (if (= *a* *b*) (print “hola”) (print “adios”))  (when (= *a* *b*) (print “hola”)) – Equivalente a (if (= *a* *b*) (print “hola”))  (unless (= *a* *b*) (print “hola”)) – Equivalente a (if (not (= *a* *b*)) (print “hola”))  (Cond ((= *a* *b*) (print “uno”)) ((> *a* *b*) (print “dos”)) (t (print “tres”)))

9 Relaciones de Igualdad EQ (el más específico), compara si dos variables apuntan al mismo objeto.  (eq ‘(a b c) ‘(a b c)) NIL  (setf x 1) (setf y x) (eq x y) T EQL como EQ pero también compara números si son del mismo tipo o para caracteres  (eql x y) T  (eql 3 3) T  (eql 3.0 3) NIL EQUAL (El más general)  (equal ‘(a b c) ‘(a b c )) T  (equal 3.0 3) T  (equal “hola” “HOLA”) NIL EQUALP Como EQUAL pero compara cadenas en mayúsculas y minúsculas  (equalp “hola” “HOLA”) T Relaciones numéricas: =, =

10 Bucles  (dotimes (i 3) (print i))  (dolist (i ‘(0 1 2)) (print i))  (setf *i* 0) (loop (when (= *i* 3) (return)) (print *i*) (setf *i* (+ *i* 1)))

11 Creación de Listas (setf *lista* ‘(1 2 3 4 5)) (setf *lista* (list 1 2 3 4 5))

12 Funciones Básicas de Manejo de Listas  (car *lista*) = (first *lista*) = (nth 0 *lista*)  (rest *lista*) = (cdr *lista*)  (last *lista*) = (list (nth (- (length lista) 1) *lista*))  (push 8 *lista*)  (pop *lista*)  (cons 1 ‘(2 3 4 5))  (append ‘(1 2) ‘(3 4 5))  (member 1 ‘(3 4 1 5 6))  (sort ‘(3 2 1) ‘<)  (remove 1 ‘(3 4 1 5 6))  (length ‘(3 2 5))

13 Declaración de Funciones de Usuario (defun nombre (args) “descripcion” (expresión)) – (defun mi-funcion (lista) “obtiene el primer elemento del argumento lista” (car lista)) Devuelven el valor de la última expresión

14 Apply y Funcall Permiten aplicar una función a un conjunto de datos – Apply (apply #’+ ‘(2 3)) – Funcall: (funcall #’+ 2 3)

15 Mapcar Permite aplicar una función a cada uno de los elementos de una lista. (mapcar #’list ‘(1 2 3 4)) (mapcar #’+ ‘(1 2 3 4)’(10 20 30 40))

16 Funciones Lambda Permite definir funciones en tiempo de ejecución – Muy útil para las funciones tipo map o para definir funciones de Test (mapcar #’(lambda (x) (format t “El doble de ~a es ~a~&“ x (* 2 x))) ‘(1 2 3)) (member 2 ‘((1 2) (3 4) (5 6)) :test #’(lambda (x y) (equal x (second y))))

17 Entrada / Salida Lectura sobre entrada estándar  (setf *respuesta* (read)) Escritura sobre salida estándar  (print “Hola mundo”) Salida con formato (format t literal argumentos) – El literal puede indicar: ~% nueva línea ~d número ~a carácter  (format t “el cuadrado de ~d es ~d ~&” 3 (* 3 3)) Abrir un fichero.  (setq fichero (open “nombre-fichero” :direction :input)) Escribir en un fichero.  (format fichero “el cuadrado de ~d es ~d ~&” 3 (* 3 3)) Cerrar fichero  (close fichero)

18 Buenos hábitos de programación Introducir comentarios – ; para comentar una línea – #| para comentar Varias líneas |# Nombres de variables y funciones descriptivos Funciones con pocas líneas y cortas Utilice editor que resalte emparejado de paréntesis y con sangría automática – (i.e. emacs o xemacs) Use cond en lugar de ifs anidados Variables globales comiencen y acaben con * – *variable1* Utilice lógica positiva al dar nombre a las funciones y predicados: que devuelvan t si es cierto. – (numberp 5)

19 Libros LISP : el lenguaje de la inteligencia artificial / A.A. Berk AutoLISP versión 12 / José Antonio Tajadura Zapirain, Javier López Fernández LISP / Patrick Henry Winston, Berthold Klaus Paul Horn Common LISP : the language. Steele, Guy L.

20 Web Referencia Funciones Lisp – http://www.lispworks.com/documentation/HyperSpec/Front/index.htm