week4 tweaks
[lambda.git] / week4.mdwn
index bc154ae..fae6c46 100644 (file)
@@ -250,7 +250,7 @@ So, if we were searching the list that implements some set to see if the number
 we can stop. If we haven't found `5` already, we know it's not in the rest of the
 list either.
 
-*Comment*: This is an improvement, but it's still a "linear" search through the list.
+>      *Comment*: This is an improvement, but it's still a "linear" search through the list.
 There are even more efficient methods, which employ "binary" searching. They'd
 represent the set in such a way that you could quickly determine whether some
 element fell in one half, call it the left half, of the structure that
@@ -276,10 +276,39 @@ can just deliver that answer, and not branch into any further recursion. If
 you've got the right evaluation strategy in place, everything will work out
 fine.
 
-But what if you're using v3 lists? What options would you have then for
-aborting a search?
-
-Well, suppose we're searching through the list `[5;4;3;2;1]` to see if it
+But what if we wanted to use v3 lists instead?
+
+>      Why would we want to do that? The advantage of the v3 lists and v3 (aka
+"Church") numerals is that they have their recursive capacity built into their
+very bones. So for many natural operations on them, you won't need to use a fixed
+point combinator.
+
+>      Why is that an advantage? Well, if you use a fixed point combinator, then
+the terms you get won't be strongly normalizing: whether their reduction stops
+at a normal form will depend on what evaluation order you use. Our online
+[[lambda evaluator]] uses normal-order reduction, so it finds a normal form if
+there's one to be had. But if you want to build lambda terms in, say, Scheme,
+and you wanted to roll your own recursion as we've been doing, rather than
+relying on Scheme's native `let rec` or `define`, then you can't use the
+fixed-point combinators `Y` or <code>&Theta;</code>. Expressions using them
+will have non-terminating reductions, with Scheme's eager/call-by-value
+strategy. There are other fixed-point combinators you can use with Scheme (in
+the [week 3 notes](/week3/#index7h2) they were <code>Y&prime;</code> and
+<code>&Theta;&prime;</code>. But even with them, evaluation order still
+matters: for some (admittedly unusual) evaluation strategies, expressions using
+them will also be non-terminating.
+
+>      The fixed-point combinators may be the conceptual stars. They are cool and
+mathematically elegant. But for efficiency and implementation elegance, it's
+best to know how to do as much as you can without them. (Also, that knowledge
+could carry over to settings where the fixed point combinators are in principle
+unavailable.)
+
+
+So again, what if we're using v3 lists? What options would we have then for
+aborting a search or list traversal before it runs to completion?
+
+Suppose we're searching through the list `[5;4;3;2;1]` to see if it
 contains the number `3`. The expression which represents this search would have
 something like the following form:
 
@@ -541,38 +570,41 @@ Of course, like everything elegant and exciting in this seminar, [Oleg
 discusses it in much more
 detail](http://okmij.org/ftp/Streams.html#enumerator-stream).
 
-*Comments*:
-
-1.     The technique deployed here, and in the v2 lists, and in our implementations
-       of pairs and booleans, is known as **continuation-passing style** programming.
-
-2.     We're still building the list as a right fold, so in a sense the
-       application of `f` to the leftmost element `5` is "outermost". However,
-       this "outermost" application is getting lifted, and passed as a *handler*
-       to the next right application. Which is in turn getting lifted, and
-       passed to its next right application, and so on. So if you
-       trace the evaluation of the `extract_head` function to the list `[5;4;3;2;1]`,
-       you'll see `1` gets passed as a "this is the head sofar" answer to its
-       `continue_handler`; then that answer is discarded and `2` is
-       passed as a "this is the head sofar" answer to *its* `continue_handler`,
-       and so on. All those steps have to be evaluated to finally get the result
-       that `5` is the outer/leftmost head of the list. That's not an efficient way
-       to get the leftmost head.
-
-       We could improve this by building lists as left folds when implementing them
-       as continuation-passing style folds. We'd just replace above:
-
-               let make_list = \h t. \f z continue_handler abort_handler.
-                       f h z (\z. t f z continue_handler abort_handler) abort_handler
-
-       now `extract_head` should return the leftmost head directly, using its `abort_handler`:
-
-               let extract_head = \lst larger_computation. lst
-                               (\hd sofar continue_handler abort_handler. abort_handler hd)
-                               junk
-                               larger_computation
-                               larger_computation
-
-3.     To extract tails efficiently, too, it'd be nice to fuse the apparatus developed
-       in these v5 lists with the ideas from [v4](/advanced/#index1h1) lists.
-       But that also is left as an exercise.
+>      *Comments*:
+
+>      1.      The technique deployed here, and in the v2 lists, and in our
+>      implementations of pairs and booleans, is known as 
+>      **continuation-passing style** programming.
+
+>      2.      We're still building the list as a right fold, so in a sense the
+>      application of `f` to the leftmost element `5` is "outermost". However,
+>      this "outermost" application is getting lifted, and passed as a *handler*
+>      to the next right application. Which is in turn getting lifted, and
+>      passed to its next right application, and so on. So if you
+>      trace the evaluation of the `extract_head` function to the list `[5;4;3;2;1]`,
+>      you'll see `1` gets passed as a "this is the head sofar" answer to its
+>      `continue_handler`; then that answer is discarded and `2` is
+>      passed as a "this is the head sofar" answer to *its* `continue_handler`,
+>      and so on. All those steps have to be evaluated to finally get the result
+>      that `5` is the outer/leftmost head of the list. That's not an efficient way
+>      to get the leftmost head.
+>
+>      We could improve this by building lists as left folds when implementing them
+>      as continuation-passing style folds. We'd just replace above:
+>
+>              let make_list = \h t. \f z continue_handler abort_handler.
+>                      f h z (\z. t f z continue_handler abort_handler) abort_handler
+>
+>      now `extract_head` should return the leftmost head directly, using its
+>      `abort_handler`:
+>
+>              let extract_head = \lst larger_computation. lst
+>                              (\hd sofar continue_handler abort_handler. abort_handler hd)
+>                              junk
+>                              larger_computation
+>                              larger_computation
+>
+>      3.      To extract tails efficiently, too, it'd be nice to fuse the apparatus
+>      developed in these v5 lists with the ideas from [v4](/advanced/#index1h1)
+>      lists. But that is left as an exercise.
+