Common Lisp, 560 Bytes
"Endlich habe ich eine Verwendung für gefunden PROGV."
(macrolet((w(S Z G #1=&optional(J Z))`(if(symbolp,S),Z(destructuring-bind(a b #1#c),S(if(eq a'L),G,J)))))(labels((r(S #1#(N 97))(w S(symbol-value s)(let((v(make-symbol(coerce`(,(code-char N))'string))))(progv`(,b,v)`(,v,v)`(L,v,(r c(1+ n)))))(let((F(r a N))(U(r b N)))(w F`(,F,U)(progv`(,b)`(,U)(r c N))))))(p()(do((c()(read-char()()#\)))q u)((eql c #\))u)(setf q(case c(#\S'(L x(L y(L z((x z)(y z))))))(#\K'(L x(L u x)))(#\I'(L a a))(#\((p)))u(if u`(,u,q)q))))(o(S)(w S(symbol-name S)(#2=format()"~A.~A"b(o c))(#2#()"~A(~A)"(o a)(o b)))))(lambda()(o(r(p))))))
Ungolfed
;; Bind S, K and I symbols to their lambda-calculus equivalent.
;;
;; L means lambda, and thus:
;;
;; - (L x S) is variable binding, i.e. "x.S"
;; - (F x) is function application
(define-symbol-macro S '(L x (L y (L z ((x z) (y z))))))
(define-symbol-macro K '(L x (L u x)))
(define-symbol-macro I '(L x x))
;; helper macro: used twice in R and once in O
(defmacro w (S sf lf &optional(af sf))
`(if (symbolp ,S) ,sf
(destructuring-bind(a b &optional c) ,S
(if (eq a 'L)
,lf
,af))))
;; R : beta-reduction
(defun r (S &optional (N 97))
(w S
(symbol-value s)
(let ((v(make-symbol(make-string 1 :initial-element(code-char N)))))
(progv`(,b,v)`(,v,v)
`(L ,v ,(r c (1+ n)))))
(let ((F (r a N))
(U (r b N)))
(w F`(,F,U)(progv`(,b)`(,U)(r c N))))))
;; P : parse from stream to lambda tree
(defun p (&optional (stream *standard-output*))
(loop for c = (read-char stream nil #\))
until (eql c #\))
for q = (case c (#\S S) (#\K K) (#\I I) (#\( (p stream)))
for u = q then `(,u ,q)
finally (return u)))
;; O : output lambda forms as strings
(defun o (S)
(w S
(princ-to-string S)
(format nil "~A.~A" b (o c))
(format nil (w b "(~A~A)" "(~A(~A))") (o a) (o b))))
Beta-Reduktion
Variablen werden beim Reduzieren dynamisch mit PROGVneuen Common-Lisp-Symbolen verknüpft MAKE-SYMBOL. Dadurch können Namenskollisionen (zB unerwünschtes Abschatten gebundener Variablen) vermieden werden. Ich hätte es gebrauchen können GENSYM, aber wir möchten benutzerfreundliche Namen für Symbole haben. Deshalb werden Symbole mit Buchstaben von abis benannt z(wie in der Frage erlaubt). NStellt den Zeichencode des nächsten verfügbaren Buchstabens im aktuellen Bereich dar und beginnt mit 97, akaa .
Hier ist eine besser lesbare Version von R(ohne das WMakro):
(defun beta-reduce (S &optional (N 97))
(if (symbolp s)
(symbol-value s)
(if (eq (car s) 'L)
;; lambda
(let ((v (make-symbol (make-string 1 :initial-element (code-char N)))))
(progv (list (second s) v)(list v v)
`(L ,v ,(beta-reduce (third s) (1+ n)))))
(let ((fn (beta-reduce (first s) N))
(arg (beta-reduce (second s) N)))
(if (and(consp fn)(eq'L(car fn)))
(progv (list (second fn)) (list arg)
(beta-reduce (third fn) N))
`(,fn ,arg))))))
Zwischenergebnisse
Analysieren von Zeichenfolge:
CL-USER> (p (make-string-input-stream "K(K(K(KK)))"))
((L X (L U X)) ((L X (L U X)) ((L X (L U X)) ((L X (L U X)) (L X (L U X))))))
Reduzieren:
CL-USER> (r *)
(L #:|a| (L #:|a| (L #:|a| (L #:|a| (L #:|a| (L #:|b| #:|a|))))))
(Siehe Hinrichtungsspur)
Pretty-Print:
CL-USER> (o *)
"a.a.a.a.a.b.a"
Tests
Ich verwende dieselbe Testsuite wie die Python-Antwort:
Input Output Python output (for comparison)
1. KSK a.b.c.a(c)(b(c)) a.b.c.a(c)(b(c))
2. SII a.a(a) a.a(a)
3. S(K(SI))K a.b.b(a) a.b.b(a)
4. S(S(KS)K)I a.b.a(a(b)) a.b.a(a(b))
5. S(S(KS)K)(S(S(KS)K)I) a.b.a(a(a(b))) a.b.a(a(a(b)))
6. K(K(K(KK))) a.a.a.a.a.b.a a.b.c.d.e.f.e
7. SII(SII) ERROR ERROR
Das 8. Testbeispiel ist zu groß für die obige Tabelle:
8. SS(SS)(SS)
CL a.b.a(b)(c.b(c)(a(b)(c)))(a(b.a(b)(c.b(c)(a(b)(c))))(b))
Python a.b.a(b)(c.b(c)(a(b)(c)))(a(d.a(d)(e.d(e)(a(d)(e))))(b))
- BEARBEITEN Ich habe meine Antwort aktualisiert, um dasselbe Gruppierungsverhalten wie in der Antwort von aditsu zu erzielen , da das Schreiben weniger Bytes kostet.
- Die verbleibende Differenz kann für Tests zu sehen 6 und 8. Das Ergebnis
a.a.a.a.a.b.akorrekt ist und nicht so viele Buchstaben wie die Python Antwort zu verwenden, wo Bindungen a, b, cund dsind nicht referenziert.
Performance
Das Durchlaufen der oben genannten 7 bestandenen Tests und das Sammeln der Ergebnisse erfolgt sofort (SBCL-Ausgabe):
Evaluation took:
0.000 seconds of real time
0.000000 seconds of total run time (0.000000 user, 0.000000 system)
100.00% CPU
310,837 processor cycles
129,792 bytes consed
Hundertmaliges Durchführen desselben Tests hat zur Folge, dass der lokale Thread-Speicher in SBCL aufgrund einer bekannten Einschränkung in Bezug auf spezielle Variablen erschöpft ist. Mit CCL dauert das 10000-malige Aufrufen derselben Testsuite 3,33 Sekunden.