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"Counter" （数据结构）

"Counter"

表示一个可变的整数计数器.

更多信息

  • 可变整数计数器可用于统计程序任意部分中元素的数量：
  • CreateDataStructure[ "Counter",i]用指定的初始值 i 创建新的 "Counter"
    Typed[x,"Counter"]指定 x 的类型为 "Counter"
  • 对于类型为 "Counter" 的数据结构，可进行以下操作：
  • ds["AddTo",n]将 n 添加到计数器中，返回新的值时间：O(1)
    ds["Copy"]返回 ds 的拷贝时间：O(1)
    ds["Decrement"]计数器递减，返回旧值时间：O(1)
    ds["Get"]获取存储在 ds 中的计数器的值时间：O(1)
    ds["Increment"]计数器递增，返回旧值时间：O(1)
    ds["PreDecrement"]计数器递减，返回新值时间：O(1)
    ds["PreIncrement"]计数器递增，返回新值时间：O(1)
    ds["Set",i]将存储在 ds 中的计数器设为 i时间：O(1)
    ds["SubtractFrom",n]从计数器中减去 n，返回新值时间：O(1)
    ds["Visualization"]返回 ds 的可视化时间：O(1)
  • 还支持以下函数：
  • dsi===dsj如果 dsi 等于 dsj 则为 True
    FullForm[ds]ds 的完全形式
    Information[ds]关于 ds 的信息
    InputForm[ds]ds 的输入形式
    Normal[ds]将 ds 转换成普通表达式

范例

打开所有单元 关闭所有单元

基本范例  (1)

可用 CreateDataStructure 创建新的 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

提取其中存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

递增存储在计数器中的值：

Wolfram Language code: ds["Increment"]

确认其中的值已更新：

Wolfram Language code: ds["Get"]

返回表达式形式的 ds：

Wolfram Language code: Normal[ds]

可视化数据结构：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

范围  (13)

可变性  (2)

创建一个新的 "Counter" 数据结构并初始化：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 0]

定义一个函数，如果其参数为偶数，则使计数器递增：

Wolfram Language code: f = Function[{arg}, If[EvenQ[arg], ds["Increment"]]];

对表达式的所有元素应用函数：

Wolfram Language code: Scan[f, {1, 2, {6, 7, 2, {6, 1}}}, {-1}]

表达式中偶数的数量：

Wolfram Language code: ds["Get"]

创建一个新的 "Counter" 数据结构并初始化：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 0]

递增计数器会返回计数器的旧值：

Wolfram Language code: ds["Increment"] === ds["Get"]

前置递增计数器会返回计数器的当前值：

Wolfram Language code: ds["PreIncrement"] === ds["Get"]

设置计数器会返回计数器的当前值：

Wolfram Language code: ds["Set", 100] === ds["Get"]

对计数器执行加法会返回新值：

Wolfram Language code: {ds["AddTo", 20], ds["Get"]}

对计数器执行减法也会返回新值：

Wolfram Language code: {ds["SubtractFrom", 40], ds["Get"]}

信息  (1)

可用 CreateDataStructure 创建新的 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

数据结构 ds 的信息：

Wolfram Language code: Information[ds]

操作  (10)

"AddTo"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

向计数器添加一个整数，返回新值：

Wolfram Language code: ds["AddTo", 10]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"Copy"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

获取计数器的副本：

Wolfram Language code: ds1 = ds["Copy"]

两个计数器的内容相同：

Wolfram Language code: {Normal[ds], Normal[ds1]}

修改副本不会影响原始计数器：

Wolfram Language code: ds1["Increment"]; {Normal[ds], Normal[ds1]}

"Decrement"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

递减计数器，返回旧值：

Wolfram Language code: ds["Decrement"]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"Get"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"Increment"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

递增计数器，返回旧值：

Wolfram Language code: ds["Increment"]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"PreDecrement"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

递增计数器，返回旧值：

Wolfram Language code: ds["PreDecrement"]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"PreIncrement"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

递增计数器，返回新值：

Wolfram Language code: ds["PreIncrement"]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"Set"  (1)

创建一个初始化为 1 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 1]

将计数器设置为一个新的整数：

Wolfram Language code: ds["Set", 5]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"SubtractFrom"  (1)

创建一个初始化为 52 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 52]

从计数器中减去一个整数，返回新值：

Wolfram Language code: ds["SubtractFrom", 10]

获取存储的值：

Wolfram Language code: ds["Get"]

"Visualization"  (1)

创建一个初始化为 42 的新 "Counter"：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 42]

可视化内容：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

应用  (3)

生成唯一 ID  (1)

在求值过程中使用 "Counter" 生成顺序的唯一标识符：

Wolfram Language code: id = CreateDataStructure["Counter", 0]; newID[] := id["PreIncrement"];
Wolfram Language code: Table[newID[], 5]

递归调用计数  (1)

统计求值期间发生的递归调用次数：

Wolfram Language code: counter = CreateDataStructure["Counter", 0]; fib[0 | 1] := 1; fib[n_] := (counter["Increment"];fib[n - 1] + fib[n - 2]);
Wolfram Language code: fib[6]; counter["Get"]

将可变状态传递给函数  (1)

将 "Counter" 传递给函数并在求值过程中改变它：

Wolfram Language code: countPrimes[data_, counter_] := Scan[If[PrimeQ[#], counter["Increment"]]&, data];

创建计数器并调用函数：

Wolfram Language code: counter = CreateDataStructure["Counter", 0]; countPrimes[Range[1000], counter]; counter["Get"]

再次调用函数会继续改变同一个计数器：

Wolfram Language code: countPrimes[Range[1001, 10000], counter]; counter["Get"]

属性和关系  (4)

InputForm  (1)

InputForm 返回 "Counter" 的序列化内容：

Wolfram Language code: InputForm[CreateDataStructure["Counter", 42]]

这个序列化形式可用于重新创建数据结构：

Wolfram Language code: DataStructure["Counter", {"Data" -> 42}]

Normal  (1)

Normal 可用于获取 "Counter" 的内容：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["Counter", 42]; Normal[ds]

通过 "Get" 操作也能达到同样的效果：

Wolfram Language code: ds["Get"]

SameQ  (1)

SameQ 可用于测试两个计数器是否包含相同的值：

Wolfram Language code: ds1 = CreateDataStructure["Counter", 42]; ds2 = CreateDataStructure["Counter", 42]; ds1 === ds2

如果更改了一个元素，两个计数器就不再相同：

Wolfram Language code: ds1["Increment"]; ds1 === ds2

"Value"  (1)

"Counter" 数据结构可以看作是 "Value" 数据结构专门用于整数的一个特化版本.

可能存在的问题  (1)

只能用 64 位整数初始化 "Counter" 数据结构：

Wolfram Language code: CreateDataStructure["Counter", 1.2]