Programacin funcional

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Programación funcional

• Conceptos generales

2
Contenido

• Listas y estructuras complejas
• Áreas de aplicación y comparación con otros
  lenguajes funcionales

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Listas y estructuras complejas

• Las listas pueden ser de dos tipos
• Vacías, es decir, el átomo NIL o ().
• No vacías.

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Listas y estructuras complejas

• Par punteado o puntos pareja
• Una celda cons es una estructura de registro que
  contiene dos componentes llamados car y cdr
• Como un caso especial, un par punteado es una
  única celda cons y se representa mediante el car
  y el cdr encerrado entre paréntesis y separados
  por un punto rodeado por dos espacios en blanco
  ( . )
• Para crear un par punteado
• gt (setq L (cons a b))
• (A . B)

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Listas y estructuras complejas
Listas como árboles
A veces se utiliza el término árbol para
referirse a algunos CONS y todos los demás CONSES
accesibles a él de manera transitiva a través de
enlaces de CAR y CDR hasta alcanzar objetos
NO-CONS éstos NO-CONSES son conocidos como las
hojas del árbol.
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Listas y estructuras complejas

• Listas como pilas
• Operaciones sobre pilas
• pop
• push
• pushnew

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Listas y estructuras complejas
Funciones generales sobre Listas

• Construcción de listas
• LIST ( list lt elemento1 gt ... lt elemento ngt )
• MAKE-LIST ( make-list lt tamaño gt lt elemento
  inicial gt )
• APPEND ( append lt lista1 gt ... lt lista n gt )
• CONS ( cons lt elemento gt lt lista gt )
• Acceso a listas
• CAR ( car lt lista gt )
• CDR ( cdr lt lista gt )
• Remover elementos
• REMOVE ( remove lt elemento gt lt lista gt )
• REMOVE-DUPLICATES ( remove-duplicates lt lista gt )
  
• Extracción de información
• FIND ( find lt elemento gt lt lista gt )

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Listas y estructuras complejas

• Listas como conjuntos
• La diferencia entre un conjunto y una lista es
  La no repetición de elementos en los conjuntos.
• Las operaciones más habituales de conjuntos
• member
• union
• intersection
• set-difference
• subsetp

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Listas y estructuras complejas

• Listas como tablas o a-list
• Es una lista compuestas por pares de elementos
  (asociados)
• El car de una a-list se llama clave y el cdr se
  conoce como dato (clave . dato)
• Las operaciones más habituales sobre a-list son
• assoc
• acons
• rassoc

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Listas y estructuras complejas
Estructuras

• (defstruct persona
• (sexo nil)
• (personalidad agradable))
• (setf oc1-persona (make-persona))
• (setf oc2-persona (make-persona sexo femenino))
• (persona-sexo oc2-persona)
• (setf (persona-sexo oc1-persona) femenino)
• (persona-p oc1-persona)

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Listas y estructuras complejas
Estructuras

• Una estructura puede incluir campos de otra
• (defstruct empleado
• (pago salario))
• (defstruct (programador ( include empleado))
• (lenguaje-preferido lisp))

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Listas y estructuras complejas
Estructuras

• Las estructuras son componentes importantes de
  grandes sistemas.
• Ventajas de las estructuras sobre las a-list
• Los procedimientos de acceso para ocurrencias son
  eficientes.
• Los campos de una estructura se definen de una
  vez y para siempre.

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Qué hacer depende de lo que se haga.
• (defstruct triangulo
• (base 0)
• (altura 0))
• (defstruct rectangulo
• (ancho 0)
• (alto 0))
• (defstruct circulo
• (radio 0))

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Métodos y funciones genéricas
• Los métodos son procedimientos a partir de
  funciones genéricas por parte del tipo de
  argumentos. Se definen igual que las funciones
  con dos excepciones
• Se usa DEFMETHOD en lugar de DEFUN.
• La lista de parámetros se generaliza.
• Las funciones genéricas son una colección de
  métodos que comparten el mismo nombre.

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Ejemplo
• (defmethod area ((figura triangulo))
• ( ½
• (triangulo-base figura)
• (triangulo-altura figura)))
• (defmethod area ((figura rectangulo))
• ( (rectangulo-ancho figura)
• (rectangulo-altura figura)))
• (defmethod area ((figura circulo))
• ( pi (expt (circulo-radio figura) 2)))

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Las clases se parecen a las estructuras pero
  tienen diferencias importantes
• Las clases están pensadas para vincularse con
  funciones genéricas.
• Se tienen múltiples ligas de herencia.
• Se debe ser más específico acerca de lo que
  deseamos DEFSTRUCT supone mucho, DEFCLASS supone
  poco.

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Plantilla básica de defclass
• (defclass ltnombre de la clasegt ltlista de
  superclases directasgt
• ((ltnombre de la ranura 1gt accessor
  ltprocedimiento de acceso 1gt
• initform ltforma par el valor inicial
  1gt
• initarg ltsímbolo para marcar
  argumento 1)
• ((ltnombre de la ranura ngt accessor
  ltprocedimiento de acceso ngt
• initform ltforma par el valor inicial
  ngt
• initarg ltsímbolo para marcar
  argumento n)

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Ejemplo de clases
• (defclass articulo()
• ((titulo accessor articulo-titulo initarg
  titulo)
• (autor accesor articulo-autor initarg
  autor)))
• (defclass articulo-de-computacion (articulo) ())
• (defclass articulo-de-politica (articulo) ())
• (defclass amigo()
• ((nombre accessor nombre-de-amigo initarg
  amigo)))
• (defclass amigo-programador (amigo) ())
• (defclass amigo-filosofo (amigo) ())

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Las clases permiten heredar métodos
• (defmethod proceso ((amigo amigo-programador)
• (articulo articulo-de-computacion))
• (imprime-notificacion articulo amigo))
• (defmethod proceso ((amigo amigo-filosofo)
• (articulo articulo))
• (imprime-notificacion articulo amigo))
• (proceso articulo amigo)

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Listas y estructuras complejas
Clases y funciones genéricas

• Otras características de los métodos
• Métodos más específicos tienen prioridad sobre
  otros
• El orden de los parámetros ayuda a determinar la
  prioridad del método
• Los métodos pueden especializarse a ocurrencias
  individuales.

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Áreas de aplicación y comparación con otros
lenguajes funcionales
Las áreas de aplicación son

• Principalmente la Inteligencia artificial.
• Computación numérica y simbólica.
• Diseño asistido por computadora

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Áreas de aplicación y comparación con
Dentro del área de la IA

• Procesamiento del lenguaje natural
• Percepción y reconocimiento de patrones
• Otras aplicaciones de la IA como
• Juegos
• Programación inteligente y programación
  automática
• Sistemas expertos
• Sistemas de planificación
• Redes Neuronales
• Algoritmos genéticos
• Robótica

23
Áreas de aplicación y comparación con
Comparación con otros lenguajes funcionales Otros
lenguajes funcionales
24
Áreas de aplicación y comparación con
Comparación con otros lenguajes funcionales
La suma de 1 hasta 10
En Scheme (define sum (lambda (from total)
(if (0 from) total (sum
(- from)( total from))))) (sum 10 0)
En C total 0 For (i 1 i lt10
i) total1
En Haskell sum 1..10
En SML let fun sum i tot if i 0 then tot
else sum (i-1) (toti) in sum 10 0 end