SICP 解题集

这个文档的目标是成为中文化的、完整的《计算机程序的构造和解释》一书的解题集。

这个解题集的特色是：

对于每道习题，除了习题答案之外，还给出习题的讲解和相关资料(如果有的话)；

使用 MIT Scheme 作为编程环境，完全避免了代码不兼容的问题；

所有代码都经过测试，确保准确性。

相关软件和链接 介绍了这个解题集中用到的程序和工具。

第一章： 构造过程抽象

• 1.1 程序设计的基本元素

  • 1.1.1 表达式
  • 1.1.2 命名和环境
  • 1.1.3 组合式的求值
  • 1.1.4 复合过程
  • 1.1.5 过程应用的代换模型
  • 1.1.6 条件表达式和谓词(练习 1.1，练习 1.2，练习 1.3，练习 1.4，练习 1.5)
  • 1.1.7 实例： 采用牛顿法求平方根(练习 1.6，练习 1.7，练习 1.8)
  • 1.1.8 过程作为黑箱抽象

• 1.2 过程与它们所产生的计算

  • 1.2.1 线性的递归和迭代(练习 1.9，练习 1.10)
  • 1.2.2 树形递归(练习 1.11，练习 1.12，练习 1.13)
  • 1.2.3 增长的阶(练习 1.14，练习 1.15)
  • 1.2.4 求幂(练习 1.16，练习 1.17，练习 1.18，练习 1.19)
  • 1.2.5 最大公约数(练习 1.20)
  • 1.2.6 实例： 素数检测(练习 1.21，练习 1.22，练习 1.23，练习 1.24，练习 1.25，练习 1.26，练习 1.27，练习 1.28)

• 1.3 用高阶函数做抽象

  • 1.3.1 过程作为参数(练习 1.29，练习 1.30，练习 1.31，练习 1.32，练习 1.33)
  • 1.3.2 用 lambda 构造过程(练习 1.34)
  • 1.3.3 过程作为一般性的方法(练习 1.35，练习 1.36，练习 1.37，练习 1.38，练习 1.39)
  • 1.3.4 过程作为返回值(练习 1.40，练习 1.41，练习 1.42，练习 1.43，练习 1.44，练习 1.45，练习 1.46)

第二章： 构造数据抽象

• 2.1 数据抽象导引

  • 2.1.1 实例： 有理数的算术运算(练习 2.1)
  • 2.1.2 抽象屏障(练习 2.2，练习 2.3)
  • 2.1.3 数据意味着什么(练习 2.4，练习 2.5，练习 2.6)
  • 2.1.4 扩展练习： 区间算术(chp2/7，chp2/8，chp2/9，chp2/10，chp2/11，chp2/12，chp2/13，chp2/14，chp2/15，chp2/16)

• 2.2 层次性数据和闭包性质

  • 2.2.1 序列的表示(练习 2.17，练习 2.18，练习 2.19，练习 2.20，练习 2.21，练习 2.22，练习 2.23)
  • 2.2.2 层次性结构(练习 2.24，练习 2.25，练习 2.26，练习 2.27，练习 2.28，练习 2.29，练习 2.30，练习 2.31，练习 2.32)
  • 2.2.3 序列作为一种约定的界面(练习 2.33，练习 2.34，练习 2.35，练习 2.36，练习 2.37，练习 2.38，练习 2.39，练习 2.40，练习 2.41，练习 2.42，练习 2.43)
  • 2.2.4 实例： 一个图形语言(练习 2.44，练习 2.45，练习 2.46，练习 2.47，练习 2.48，练习 2.49，练习 2.50，练习 2.51，练习 2.52)

• 2.3 符号数据

  • 2.3.1 引号(练习 2.53，练习 2.54，练习 2.55)
  • 2.3.2 实例： 符号求导(练习 2.56，练习 2.57，练习 2.58)
  • 2.3.3 实例： 集合的表示(练习 2.59，练习 2.60，练习 2.61，练习 2.62，练习 2.63，练习 2.64，练习 2.65，练习 2.66)
  • 2.3.4 实例： Huffman 编码树(练习 2.67，练习 2.68，练习 2.69，练习 2.70，练习 2.71，练习 2.72)

• 2.4 抽象数据的多重表示

  • 2.4.1 复数的表示
  • 2.4.2 带标志数据
  • 2.4.3 数据导向的程序设计的可加性(练习 2.73，练习 2.74，练习 2.75，练习 2.76)

• 2.5 带有通用型操作的系统

  • 2.5.1 通用型算术运算(练习 2.77，练习 2.78，练习 2.79， 练习 2.80)
  • 2.5.2 不同类型数据的组合(练习 2.81，chp2/82，chp2/83，chp2/84，chp2/85，chp2/86)
  • 2.5.3 实例： 符号代数(chp2/87，chp2/88，chp2/89，chp2/90，chp2/91，chp2/92，chp2/93，chp2/94，chp2/95，chp2/96，chp2/97)

第三章： 模块化、对象和状态

• 3.1 赋值和局部状态

  • 3.1.1 局部状态变量(练习 3.1，练习 3.2，练习 3.3，练习 3.4)
  • 3.1.2 引进赋值带来的利益(练习 3.5，练习 3.6)
  • 3.1.3 引进赋值的代价(练习 3.7，练习 3.8)

• 3.2 求值的环境模型

  • 3.2.1 求值规则
  • 3.2.2 简单过程的应用(练习 3.9)
  • 3.2.3 将框架看作局部状态的展台(练习 3.10)
  • 3.2.4 内部定义(练习 3.11)

• 3.3 用变动数据做模拟

  • 3.3.1 变动的表结构(练习 3.12，练习 3.13，练习 3.14，练习 3.15，练习 3.16，练习 3.17，练习 3.18，练习 3.19，练习 3.20)
  • 3.3.2 队列的表示(练习 3.21，练习 3.22，练习 3.23)
  • 3.3.3 表格的表示(练习 3.24，练习 3.25，练习 3.26，练习 3.27)
  • 3.3.4 数字电路的模拟器(练习 3.28，练习 3.29，练习 3.30，练习 3.31，练习 3.32)
  • 3.3.5 约束的传播(练习 3.33，练习 3.34，练习 3.35，练习 3.36，练习 3.37)

• 3.4 并发：时间是一个本质问题

  • 3.4.1 并发系统中时间的性质(练习 3.38)
  • 3.4.2 控制并发的机制(练习 3.39，练习 3.40，练习 3.41，练习 3.42，练习 3.43，练习 3.44，练习 3.45，练习 3.46，练习 3.47，练习 3.48，练习 3.49)

• 3.5 流

  • 3.5.1 流作为延时的表(练习 3.50，练习 3.51，练习 3.52)
  • 3.5.2 无穷流(练习 3.53，练习 3.54，练习 3.55，练习 3.56，练习 3.57，练习 3.58，练习 3.59，chp3/60，chp3/61，chp3/62)
  • 3.5.3 流计算模式的使用(练习 3.63，练习 3.64，练习 3.65，练习 3.66，chp3/67，chp3/68，chp3/69，chp3/70，chp3/71，chp3/72，chp3/73，chp3/74，chp3/75，chp3/76)
  • 3.5.4 流和延时求值(chp3/77，chp3/78，chp3/79，chp3/80)
  • 3.5.5 函数式程序的模块化和对象的模块化(chp3/81，chp3/82)

第四章： 元语言抽象

• 4.1 元循环求值器

  • 4.1.1 求值器的内核(练习 4.1)
  • 4.1.2 表达式的表示(练习 4.2，练习 4.3，练习 4.4，练习 4.5，练习 4.6，练习 4.7，练习 4.8，练习 4.9，练习 4.10)
  • 4.1.3 求值器数据结构(练习 4.11，练习 4.12，练习 4.13)
  • 4.1.4 作为程序运行这个求值器(练习 4.14)
  • 4.1.5 将数据作为程序(chp4/15)
  • 4.1.6 内部表示(chp4/16，chp4/17，chp4/18，chp4/19，chp4/20，chp4/21)
  • 4.1.7 将语法分析和执行分离(chp4/22，chp4/23，chp4/24)

• 4.2 Scheme 的变形 —— 惰性求值

  • 4.2.1 正则序和应用序(chp4/25，chp4/26)
  • 4.2.2 一个采用惰性求值的解释器(chp4/27，chp4/28，chp4/29，chp4/30，chp4/31)
  • 4.2.3 将流作为惰性的表(chp4/32，chp4/33，chp4/34)

• 4.3 Scheme 的变形 —— 非确定性求值

  • 4.3.1 amb 和搜索(chp4/35，chp4/36，chp4/37)
  • 4.3.2 非确定性程序的实例(chp4/38，chp4/39，chp4/40，chp4/41，chp4/42，chp4/43，chp4/44，chp4/45，chp4/46，chp4/47，chp4/48，chp4/49)
  • 4.3.3 实现 amb 求值器(chp4/50，chp4/51，chp4/52，chp4/53，chp4/54)

• 4.4 逻辑程序设计

  • 4.4.1 演绎信息检索(chp4/55，chp4/56，chp4/57，chp4/58，chp4/59，chp4/60，chp4/61，chp4/62，chp4/63)
  • 4.4.2 查询系统如何工作
  • 4.4.3 逻辑程序设计是数理逻辑吗(chp4/64，chp4/65，chp4/66，chp4/67，chp4/68，chp4/69)
  • 4.4.4 查询系统的实现(chp4/70，chp4/71，chp4/72，chp4/73，chp4/74，chp4/75，chp4/76，chp4/77，chp4/78，chp4/79)

第五章： 寄存器机器里的计算

• 5.1 寄存器机器的设计(chp5/1)

  • 5.1.1 一种描述寄存器机器的语言(chp5/2)
  • 5.1.2 机器设计的抽象(chp5/3)
  • 5.1.3 子程序
  • 5.1.4 采用堆栈实现递归(chp5/4，chp5/5，chp5/6)
  • 5.1.5 指令总结

• 5.2 一个寄存器机器模拟器(chp5/7)

  • 5.2.1 机器模型
  • 5.2.2 汇编程序(chp5/8)
  • 5.2.3 为指令生成执行过程(chp5/9，chp5/10，chp5/11，chp5/12，chp5/13)
  • 5.2.4 监视机器执行(chp5/14，chp5/15，chp5/16，chp5/17，chp5/18，chp5/19)

• 5.3 存储分配和废料收集

  • 5.3.1 将存储看作向量(chp5/20，chp5/21，chp5/22)
  • 5.3.2 维持一种无穷存储的假象

• 5.4 显式控制的求值器

  • 5.4.1 显式控制求值器的内核
  • 5.4.2 序列的求值和尾递归
  • 5.4.3 条件、赋值和定义(chp5/23，chp5/24，chp5/25)
  • 5.4.4 求值器的运行(chp5/26，chp5/27，chp5/28，chp5/29，chp5/30)

• 5.5 编译

  • 5.5.1 编译器的结构(chp5/31，chp5/32)
  • 5.5.2 表达式的编译
  • 5.5.3 组合式的编译
  • 5.5.4 指令序列的组合
  • 5.5.5 编译代码的实例(chp5/33，chp5/34，chp5/35，chp5/36，chp5/37，chp5/38)
  • 5.5.6 词法地址(chp5/39，chp5/40，chp5/41，chp5/42，chp5/43，chp5/44)
  • 5.5.7 编译代码和求值器的互连(chp5/45，chp5/46，chp5/47，chp5/48，chp5/49，chp5/50，chp5/51，chp5/52)

项目进度

目前项目仍处于开发阶段，贡献、提交建议或意见，请到项目的 github 页面： https://github.com/huangz1990/SICP-answers 。

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关于

这个解题集的绝大部分练习由 huangz 完成，在我遇上解不出的问题时， Eli Bendersky 的 SICP 解答 和 sicp.org.ua 上的 WIKI 总能给我很大帮助，在此对他们表示感谢。

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