HTDP 学习博客

Source: Dev.to

这篇博客是从大量往年试题（2019–2024）和 HTDP / Racket 课堂规则中提炼出的综合学习指南。它侧重于求值、函数设计、数据驱动模板、递归、抽象、局部作用域/闭包以及常见的考试陷阱。

作者说明
本博客摘自日常笔记和复习时的错误汇总，唯一目的在于帮助编写清晰、可读、易于协作的代码，并理解 Racket 程序的底层执行模型。它 不 包含三章侧重算法的内容（如图、累加器和搜索）。对于这些章节，最重要的建议是：自行通读历年试卷。后续将另开博客专门讲解 HTDP 中的算法内容。

评估问题（逐步约简）

核心规则

• 一次性替换所有参数。
• 对由 define 定义的常量逐个替换，按顺序进行。
• 对 cond，先约简条件，然后评估所选分支。
• 对 or，第一个为真的值会停止求值。
• 始终运行程序以确认最终值。

函数调试问题

常见修复

• 谓词函数必须以 ? 结尾。

常见错误

• 选择器中的坐标被交换。

HTDD (如何设计数据)

规则

• cond 中的最后一个条件应使用 else。

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HTDW（World Programs）

关键事件

• 使用 cond 根据键值处理键事件，最后的 else 情况返回未改变的世界。

提示

• 渲染函数必须在 big-bang 之前定义。

参考与递归问题

自引用 vs. 相互引用

• 自递归：函数调用自身。

信任自然递归

• 一旦第一个元素正确，信任其余部分。

空基例 (非常重要)

• 空列表的求和返回 0。

抽象和高阶函数

选择合适的抽象函数

• 当目标是 生成 列表时使用 map 或 filter。
• 当目标是 聚合 值时使用 foldr 或 foldl。
• 当基于索引生成列表时使用 build-list。

函数签名

• map : (X → Y) → (Listof X) → (Listof Y)
• filter : (X → Boolean) → (Listof X) → (Listof X)
• foldr : (X Y → Y) → Y → (Listof X) → Y
• build-list : Natural → (Natural → X) → (Listof X)

常见错误

• 不要 在把函数作为参数传递时调用它。

本地、闭包与提升

闭包定义

如果满足以下条件，则函数是闭包：

1. 它是一个函数。
2. 它使用了参数列表中未列出的变量。
3. 这些变量来自外部作用域。

评估成本

• 循环外的定义会被评估 一次。
• 循环内的定义会在 每次迭代 时评估。

Genrec（生成递归）

必须包含

• 基础情况。
• 简化步骤。
• 终止论证。

常见错误

• 错误的基础情况会导致图像或数值不正确。

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良好结构的数据定义

• 非良好结构:（错误定义的示例）
• 良好结构:（正确定义的示例）

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Helper Functions — When Are They Needed?

使用帮助函数的情形包括：

• 引用非原始类型的嵌套数据。
• 执行两阶段处理。
• 切换知识领域。
• 处理任意大小的数据结构，如列表或树。

参数 vs. 实参 vs. 操作数

• 参数：函数定义中的名称。
• 实参：在调用处提供的实际值。
• 操作数：运算符作用的值（例如 + 中的两个数字）。

考试生存清单

• 严格遵循模板。

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最终建议

正确设计，然后信任递归。HTDP 考试奖励纪律、模板和精确——而不是巧妙的技巧。作为初学者，我通过学习这些基本的设计原则并在未来的编程中加以扩展，感到非常有成就感，成为一个行为良好且合作的程序员。