Tail-recursive implementation of take-while

I am trying to write a tail-recursive implementation of the function take-while in Scheme (but this exercise can be done in another language as well). My first attempt was

(define (take-while p xs)
  (if (or (null? xs)
          (not (p (car xs))))
      '()
      (cons (car xs) (take-while p (cdr xs)))))

which works correctly but is not tail-recursive. My next attempt was

(define (take-while-tr p xs)
  (let loop ((acc '())
             (ys xs))
    (if (or (null? ys)
            (not (p (car ys))))
        (reverse acc)
        (loop (cons (car ys) acc) (cdr ys)))))

which is tail recursive but needs a call to reverse as a last step in order to return the result list in the proper order.

I cannot come up with a solution that

  1. is tail-recursive,
  2. does not use reverse,
  3. only uses lists as data structure (using a functional data structure like a Haskell’s sequence which allows to append elements is not an option),
  4. has complexity linear in the size of the prefix, or at least does not have quadratic complexity (thanks to delnan for pointing this out).

Is there an alternative solution satisfying all the properties above? My intuition tells me that it is impossible to accumulate the prefix of a list in a tail-recursive fashion while maintaining the original order between the elements (i.e. without the need of using reverse to adjust the result) but I am not able to prove this.

Note

The solution using reverse satisfies conditions 1, 3, 4.

3

Hmm, some cleverness continuations might work

First we write a function which takes a continuation, and returns a new continuation which cons a value onto the result

(define cons-later
  (lambda (c x)
    (lambda (r)
      (cons x (c r)))))

Now take-while

(define take-while
  (lambda (pred xs)
    (define worker
      (lambda (c xs)
        (if (pred (car xs))
            (worker (cons-later c (car xs)) ; Make our new continuation
                    (cdr xs))             
            (c '())))) ; Call the continuation

    (worker (lambda (x) x) xs)))

We still pay the piper at some point though; this version takes up a bit more room than with reverse.

This uses functions of course, but since your reverse implementation did and was still counted as satisfying 1 3 and 4 I’ll just innocently whistle.

4

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa

Tail-recursive implementation of take-while

I am trying to write a tail-recursive implementation of the function take-while in Scheme (but this exercise can be done in another language as well). My first attempt was

(define (take-while p xs)
  (if (or (null? xs)
          (not (p (car xs))))
      '()
      (cons (car xs) (take-while p (cdr xs)))))

which works correctly but is not tail-recursive. My next attempt was

(define (take-while-tr p xs)
  (let loop ((acc '())
             (ys xs))
    (if (or (null? ys)
            (not (p (car ys))))
        (reverse acc)
        (loop (cons (car ys) acc) (cdr ys)))))

which is tail recursive but needs a call to reverse as a last step in order to return the result list in the proper order.

I cannot come up with a solution that

  1. is tail-recursive,
  2. does not use reverse,
  3. only uses lists as data structure (using a functional data structure like a Haskell’s sequence which allows to append elements is not an option),
  4. has complexity linear in the size of the prefix, or at least does not have quadratic complexity (thanks to delnan for pointing this out).

Is there an alternative solution satisfying all the properties above? My intuition tells me that it is impossible to accumulate the prefix of a list in a tail-recursive fashion while maintaining the original order between the elements (i.e. without the need of using reverse to adjust the result) but I am not able to prove this.

Note

The solution using reverse satisfies conditions 1, 3, 4.

3

Hmm, some cleverness continuations might work

First we write a function which takes a continuation, and returns a new continuation which cons a value onto the result

(define cons-later
  (lambda (c x)
    (lambda (r)
      (cons x (c r)))))

Now take-while

(define take-while
  (lambda (pred xs)
    (define worker
      (lambda (c xs)
        (if (pred (car xs))
            (worker (cons-later c (car xs)) ; Make our new continuation
                    (cdr xs))             
            (c '())))) ; Call the continuation

    (worker (lambda (x) x) xs)))

We still pay the piper at some point though; this version takes up a bit more room than with reverse.

This uses functions of course, but since your reverse implementation did and was still counted as satisfying 1 3 and 4 I’ll just innocently whistle.

4

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật