列表是Elixir中重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。相信其他編程語言中也有類似列表的結(jié)構(gòu)。Lisp的命名來自對列表的處理。在C，Java語言中，列表類似數(shù)組結(jié)構(gòu)。Elixir的列表遠比數(shù)組強大，它更像高級語言python的列表。

列表的定義

Elixir中使用方括號[]定義一個列表，列表的元素可以是任意Elixir類型，列表可以沒有元素，即空表，也可以是任意多個元素。列表還可以去嵌套。

iex(1)> l = []
[]
iex(2)> is_list l
true
iex(3)> l1 = [1, 2, :hello, "word", [1, 3]]
[1, 2, :hello, "word", [1, 3]]
iex(4)>

head和tail

Elixir列表是一個的存儲結(jié)構(gòu)是鏈表。也就是說，當你訪問列表的第一個元素的時候，速度會很快。但是要訪問其中的某個元素，將會帶來比較大的開銷。因為訪問n個元素的時候，必須先遍歷n-1個元素。

因此，由于列表的第一個元素比較特殊，訪問數(shù)獨快嘛。就單獨給了它一個名字，列表頭（head），除了head之外，剩下的元素即位列表尾（tail）。只有一個元素的列表head就是那個元素，tail為空，空列表的沒有head和tail。Elixir提供了兩個內(nèi)置函數(shù)hd和tl分別訪問列表的head和tail。

iex(1)> l = [1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4]
iex(2)> hd l
1
iex(3)> tl l
[2, 3, 4]
iex(4)> hd []
** (ArgumentError) argument error
    :erlang.hd([])
iex(5)> tl []
** (ArgumentError) argument error
    :erlang.tl([])
iex(6)> hd [:sigle_element]
:sigle_element
iex(7)> tl [:sigle_element]
[]

|操作符

列表的head和tail十分重要。Elixir提供了一個操作符用于把head和tail連接起來。

iex(1)> head = 1
1
iex(2)> tail = [2, 3, 4]
[2, 3, 4]
iex(3)> [head | tail]
[1, 2, 3, 4]
iex(4)>

實際上，列表就是使用|遞歸定義的，之前我們寫的[]加元素，其實是列表定義的一個語法糖。

iex(1)> [1, 2, 3]
[1, 2, 3]
iex(2)> [3|[]]
[3]
iex(3)> [1|[2|[3|[]]]]
[1, 2, 3]

模式匹配

函數(shù)式語言最重要的是一個特性就是模式匹配。Elixir的列表也可以進行模式匹配。|既然可以連接列表的head和tail，實際上也是把列表分為head和tail。那么就可以使用模式匹配。這個技術(shù)很強大，尤其是在函數(shù)遞歸調(diào)用的時候。

iex(1)> l = [1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4]
iex(2)> [head|tail] = l
[1, 2, 3, 4]
iex(3)> head
1
iex(4)> tail
[2, 3, 4]

列表的操作符

列表可以通過++符號連接兩個列表，也可以通過--把列表進行相減。in判斷是否屬于成員。

iex> [ 1, 2, 3 ] ++ [ 4, 5, 6 ] 
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
iex> [1, 2, 3, 4] -- [2, 4] 
[1, 3]
iex> 1 in [1,2,3,4]
true
iex> "wombat" in [1, 2, 3, 4]
false

列表還是元組

看起來|和++都可以連接列表，但是在某些應(yīng)用場景還是有區(qū)別的：

iex(1)> l = [1, 2, 3]
[1, 2, 3]
iex(2)> [0] ++ l
[0, 1, 2, 3]
iex(3)> [0|l]
[0, 1, 2, 3]
iex(4)> l ++ [4]
[1, 2, 3, 4]

我們知道，列表是鏈表，訪問第一個元素很快，可是訪問列表中其他的元素會很慢。所以使用++的時候在末尾追加列表會很慢。需要訪問鏈表的最后一個元素，這就重建了原先的列表，讓原先列表的末尾元素指向那個新元素。

還記得元組么，元組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是順序的線性表，元組在內(nèi)存中是連續(xù)存儲的。因此可以通過元素的下標訪問元組的元素，并且這樣的操作速度很快，但是元組在修改或添加元素時開銷很大，因為這些操作會在內(nèi)存中對元組的進行整體復(fù)制。

因此，選擇列表還是元組，本質(zhì)上是對順序線性表和線性鏈表的選擇。

函數(shù)式語言

本節(jié)只是對列表進行簡單的介紹。我們不止一次說過列表的強大，模式匹配配合列表將會是Elixir強大的表現(xiàn)力。此外，我們在介紹字典類型結(jié)構(gòu)的是時候，將會介紹鍵值列表。一種有鍵值對的列表。在介紹模塊，尤其是Enum模塊提供了對列表的操作。

到目前為止，我們希望函數(shù)式語言帶來不同的編程思想，Think Different。通過對前面的學(xué)習(xí)介紹，可以對Elixir和函數(shù)式編程語言有了比較感性的感覺?？墒浅苏Z言的表達操作上與常見的編程語言有所不同，但也沒有太大的不同。為了解決這個疑惑，我們將會在下一節(jié)介紹所謂的函數(shù)式語言。