F.G.H.          5/9/85
LispCourse #26:  Reprise; Continuation of #25
LispCourse #26:  Reprise; Continuation of Record Package from #25
Reprise:  Sample Programming Exercise
The Problem
Consider an existing database containing the membership roster for the ACM.
The database is a list of entries.
Each entry corresponds to a person and contains the person's name, a list of dates relevant to that person's membership, a list of special interest groups(SIGs) that person belongs to, and an atom indicating whether the person's membership status.
The person's name is a list of three atoms corresponding to the persons first, middle, and last names in that order.
The date list contains two dates, the date of the person joined ACM and the date of the last renewal.
Each date is a list of three numbers: day, month, and year.
The list of SIGs consists of any number (including 0) of atoms like SIGOA and SIGART.
The membership status is one of the following atoms: Member, Associate, or Student.
Example Database:
(((JoAnn A Jones)((23 10 75)(01 10 84))(SIGCHI SIGART SIGED) Member)
 ((Bill B Smith)((12 03 82)(01 04 85))(SIGOA) Associate)
 ((Jill Jane Jerzy)((15 09 80)(14 09 84)) NIL Student))
Write functions to:
1.  Add a new person entry to this database.
2.  Return a list of all SIGCHI members in the ACM.
3.  Given a last name, update that person's membership status to Member.
4.  Given a last name and a date, update that person's last renewal date.
You can assume that the database is the value of the atom ACM.Members.
Step 1:  Describe the database
(RECORD ACMEntry (Name Dates SIGs Status))
(RECORD Name (First Middle Last))
(RECORD ACMDates (JoinDate RenewalDate))
(RECORD Date (Day Month Year))
Note:  The whole database and the SIGs list are variable length and therefore cannot be described as RECORDs.  In fact, they are likely to be the kind of data structures that you search looking for something rather than the kind of data structures you want to get a particular part (i.e., field) of.
(NIL  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (40.0 .  128.0)  ("Database")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  
((6.0  125.0  69.0  13.0)) NIL))  ((0.0  16.0 NIL)  (WIRE  ((80.0 .  128.0)  (112.0 .  128.0)) 1 NIL 
NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (176.0 .  128.0)  ("List of ACMEntry")  1.0  (CENTER BASELINE)  (
HELVETICA 12)  ((115.0  125.0  123.0  13.0)) NIL))  ((0.0  44.0 NIL)  (WIRE  ((240.0 .  128.0)  (280.0
 .  216.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (304.0 .  216.0)  ("Name")  1.0  (CENTER BASELINE)  
(HELVETICA 12)  ((283.0  213.0  42.0  13.0)) NIL))  ((0.0  12.0 NIL)  (WIRE  ((328.0 .  216.0)  (352.0
 .  240.0)) 1 NIL NIL))  ((0.0  12.0 NIL)  (WIRE  ((328.0 .  216.0)  (352.0 .  216.0)) 1 NIL NIL))  ((
0.0  16.0 NIL)  (WIRE  ((328.0 .  216.0)  (360.0 .  192.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (
376.0 .  192.0)  ("Last")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((361.0  189.0  31.0  13.0)) NIL)) 
 ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (384.0 .  216.0)  ("Middle")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((
360.0  213.0  48.0  13.0)) NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (376.0 .  240.0)  ("First")  1.0  (CENTER 
BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((360.0  237.0  32.0  13.0)) NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (464.0 .  
184.0)  ("Day")  1.0  (LEFT BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((464.0  181.0  28.0  13.0)) NIL))  ((0.0  16.0
 NIL)  (WIRE  ((432.0 .  160.0)  (464.0 .  184.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (464.0 .  
168.0)  ("Month")  1.0  (LEFT BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((464.0  165.0  45.0  13.0)) NIL))  ((0.0  
16.0 NIL)  (WIRE  ((432.0 .  160.0)  (464.0 .  168.0)) 1 NIL NIL))  ((0.0  8.0 NIL)  (WIRE  ((368.0 . 
 160.0)  (360.0 .  144.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (400.0 .  160.0)  ("JoinDate")  1.0  
(CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((368.0  157.0  64.0  13.0)) NIL))  ((0.0  12.0 NIL)  (WIRE  ((
440.0 .  160.0)  (464.0 .  152.0)) 1 NIL NIL))  ((0.0  16.0 NIL)  (WIRE  ((240.0 .  128.0)  (272.0 .  
144.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (320.0 .  144.0)  ("ACMDates")  1.0  (CENTER BASELINE)  
(HELVETICA 12)  ((282.0  141.0  77.0  13.0)) NIL))  ((0.0  12.0 NIL)  (WIRE  ((360.0 .  144.0)  (368.0
 .  120.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (464.0 .  152.0)  ("Year")  1.0  (LEFT BASELINE)  (
HELVETICA 12)  ((464.0  149.0  35.0  13.0)) NIL))  ((0.0  32.0 NIL)  (WIRE  ((240.0 .  128.0)  (280.0
 .  64.0)) 1 NIL NIL))  ((0.0  56.0 NIL)  (WIRE  ((240.0 .  128.0)  (280.0 .  16.0)) 1 NIL NIL))  ((
.05  13.0 NIL)  (TEXT  (480.0 .  104.0)  ("Month")  1.0  (LEFT BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((480.0  
101.0  45.0  13.0)) NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (416.0 .  120.0)  ("RenewalDate")  1.0  (CENTER 
BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((368.0  117.0  97.0  13.0)) NIL))  ((0.0  8.0 NIL)  (WIRE  ((464.0 .  
120.0)  (480.0 .  104.0)) 1 NIL NIL))  ((0.0  16.0 NIL)  (WIRE  ((464.0 .  120.0)  (480.0 .  88.0)) 1 
NIL NIL))  ((0.0  4.0 NIL)  (WIRE  ((464.0 .  120.0)  (472.0 .  120.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL) 
 (TEXT  (480.0 .  120.0)  ("Day")  1.0  (LEFT BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((480.0  117.0  28.0  13.0)) 
NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (304.0 .  64.0)  ("SIGs")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((
287.0  61.0  34.0  13.0)) NIL))  ((0.0  24.0 NIL)  (WIRE  ((328.0 .  64.0)  (376.0 .  64.0)) 1 NIL NIL
))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (424.0 .  64.0)  ("List of Atoms")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12
)  ((376.0  61.0  96.0  13.0)) NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (480.0 .  88.0)  ("Year")  1.0  (LEFT 
BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((480.0  85.0  35.0  13.0)) NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (312.0 .  16.0)
  ("Status")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((289.0  13.0  46.0  13.0)) NIL))  ((0.0  16.0 
NIL)  (WIRE  ((336.0 .  16.0)  (368.0 .  16.0)) 1 NIL NIL))  ((.05  13.0 NIL)  (TEXT  (480.0 .  16.0) 
 ("One of:"  "(Member Associate Student)")  1.0  (CENTER BASELINE)  (HELVETICA 12)  ((454.0  19.0  
53.0  13.0)  (377.0  6.0  207.0  13.0)) NIL)))
(0 0 584.0 250.0)
1.0
8.0

Step 2:  Write the constructors, selectors, and mutators for the data structures
A.  Start with the lowest level structures (i.e., the one that consist of atoms)
i.  Names: Deal with the Name RECORD
(DEFINEQ
(ACM.CreateName
(LAMBDA (First Middle Last)
(CREATE Name First _ First Middle _ Middle last _ Last)))
(ACM.FirstName
(LAMBDA (OldName NewFirst)
(COND
(NewFirst (replace (Name First) of OldName with NewFirst))
(T (fetch (Name First) of OldName)))))
(ACM.MiddleName
(LAMBDA (OldName NewMiddle)
(COND
(NewMiddle (replace (Name Middle) of OldName with NewMiddle))
(T (fetch (Name Middle) of OldName)))))
(ACM.LastName
(LAMBDA (OldName NewLast)
(COND
(NewLast (replace (Name Last) of OldName with NewLast))
(T (fetch (Name Last) of OldName)))))))
ii.  Dates: Deal with the Date RECORD
(DEFINEQ
(ACM.CreateDate
(LAMBDA (Day Month Year)
(CREATE Date Day _ Day Month _ Month Year _ Year)))
(ACM.Day
(LAMBDA (OldDate NewDay)
(COND
(NewDay (replace (Date Day) of OldDate with NewDay))
(T (fetch (Date Day) of OldDate)))))
(ACM.Month
(LAMBDA (OldDate NewMonth)
(COND
(NewMonth (replace (Date Month) of OldDate with NewMonth))
(T (fetch (Date Month) of OldDate)))))
(ACM.Year
(LAMBDA (OldDate NewYear)
(COND
(NewYear (replace (Date Year) of OldDate with NewYear))
(T (fetch (Date Year) of OldDate)))))))
B.  Continue with next level structures: the ones that use Names and Dates
i.  ACMDates
(DEFINEQ
(ACM.CreateACMDateList
(LAMBDA (JoinDate RenewalDate)
(CREATE ACMDates JoinDate _ JoinDate RenewalDate _ RenewalDate)))
(ACM.JoinDate
(LAMBDA (DatesList NewJoinDate)
(COND
(NewJoinDate (replace (ACMDates JoinDate) of DatesList with NewJoinDate))
(T (fetch (ACMDates JoinDate) of DatesList)))))
(ACM.RenewalDate
(LAMBDA (DatesList NewRenewalDate)
(COND
(NewRenewalDate (replace (ACMDates RenewalDate) of DatesList with NewRenewalDate))
(T (fetch (ACMDates RenewalDate) of DatesList))))))
C.  Highest level record structure: the ACMEntry
(DEFINEQ
(ACM.CreateACMEntry
(LAMBDA (Name Dates SIGs Status)
(CREATE ACMEntry Name _ Name Dates _ Dates SIGs _ SIGs Status _ Status)))
(ACM.Name
(LAMBDA (Entry NewName)
(COND
(NewName (replace (ACMEntry Name) of Entry with NewName))
(T (fetch (ACMEntry Name) of Entry)))))
(ACM.DatesList
(LAMBDA (Entry NewDatesList)
(COND
(NewDatesList (replace (ACMEntry Dates) of Entry with NewDatesList))
(T (fetch (ACMEntry Dates) of Entry)))))
(ACM.SIGs
(LAMBDA (Entry NewSIGs)
(COND
(NewSIGs (replace (ACMEntry SIGs) of Entry with NewSIGs))
(T (fetch (ACMEntry SIGs) of Entry))))))
(ACM.Status
(LAMBDA (Entry NewStatus)
(COND
(NewStatus (replace (ACMEntry Status) of Entry with NewStatus))
(T (fetch (ACMEntry Status) of Entry))))))
Step 3:  Write the functions that do the work as required.
1.  Add a new person entry to this database.
Plan:  Create an entry record for he new person and CONS it onto the existing datatbase list.
(DEFINEQ
(ACM.AddPerson
(LAMBDA (First Middle Last JoinDate RenewalDate SIGs Status)
(SETQ ACM.Members
(CONS
(ACM.CreateACMEntry
(ACM.CreateName First Middle Last)
(ACM.CreateACMDatesList JoinDate
RenewalDate)
SIGs Status)
ACM.Members)))))
2.  Return a list of all SIGCHI members in the ACM.
Plan:  Iterate through list of entries.  For each entry that is a member of SIGCHI, add it to a list of the SIGCHI members (which is the value of the atom SIGCHI.Members).
(DEFINEQ
(ACM.SIGCHIMembers
(LAMBDA NIL
(SETQ SIGCHI.Members NIL)
(FOR Entry in ACM.Members DO
(COND
( (MEMBER 'SIGCHI (ACM.SIGS Entry))
(SETQ SIGCHI.Members
(CONS Entry SIGCHI.Members))))
SIGCHI.Members)))
3.  Given a last name, update that person's membership status to Member.
Plan:  Iterate through list of entries.  For the entry that matches on last name, change the Status field.
(DEFINEQ
(ACM.ChangeStatusToMember
(LAMBDA (LastName)
(FOR Entry in ACM.Members DO
(COND
( (EQUAL LastName
(ACM.LatName (ACM.Name Entry)))
  (ACM.Status Entry 'Member)))))))

4.  Given a last name and a date, update that person's last renewal date.
Plan:  Iterate through list of entries.  For the entry that matches on last name, change the renewal date.
(DEFINEQ
(ACM.ChangeRenewalDate
(LAMBDA (LastName NewRenewalDate)
(FOR Entry in ACM.Members DO
(COND
( (EQUAL LastName
(ACM.LatName (ACM.Name Entry)))
  (ACM.RenewalDate
(ACM.DatesList Entry)
NewRenewalDate)))))))
Step 4:  Save your work on a file and list it.
Decide to call the file ACMLIST.
Set up the COMS list for MAKEFILE
(SETQ ACMLISTCOMS (QUOTE  (
(RECORDS ACMEntry Name ACMDates Date)
(VARS ACM.Members)
(* * Constructors, Selectors, and Mutators)
(FNS ACM.CreateName ACM.FirstName ACM.MiddleName ACM.LastName)
(FNS ACM.CreateDate ACM.Day ACM.Month ACM.Year)
(FNS ACM.CreateACMDateList ACM.JoinDate ACM.RenewalDate)
(FNS ACM.CreateACMEntry ACM.Name ACM.DatesList ACM.SIGs ACM.Status)
(* * Work-doing functions)
(FNS ACM.AddPerson ACM.SIGCHIMembers ACM.ChangeStatusToMember ACM.ChangeRenewalDate)
)))
Do the MAKEFILE
(MAKEFILE '{PHYLUM}<HALASZ>LISPCOURSE>ACMLIST)
Do the LISTFILES
(LISTFILES {PHYLUM}<HALASZ>LISPCOURSE>ACMLIST)
Step 5:  Test, Debug, and redo the MAKEFILE.
EFS.
Continuation from #25:  Editing Record/Datatype Declarations and Instances
Examining and Editing Record/Datatype Declarations: RECLOOK and EDITREC
To see the declaration for record or datatype named RecordName, use (RECLOOK  RecordName).
61_ (RECORD ACMDate (Month Day Year) Month _ 01 Day _ 01 Year _ 00)
ACMDate
62_ (RECLOOK 'ACMDate)
(RECORD ACMDate (Month Day Year) Month _ 01 Day _ 01 Year _ 00)
63_ (DATATYPE ACMDate (Month Day Year))
(record ACMDate redeclared)
ACMDate
64_ (RECLOOK 'ACMDate)
(DATATYPE ACMDate (Month Day Year))
To edit (i.e., change) the declaration for record or datatype named RecordName, use (EDITREC  RecordName).  [EDITREC is an NLAMBDA function]
This will pop you into a DEdit on the record/datatype declaration.  If you exit DEdit with OK, the record/datatype will be redeclared.  If you exit with Stop, no change in the declaration will happen.
(EDITREC ACMDate)


Łá
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Examining and Editing Record/Datatype Instances: The Inspector
To examine or change the value of a field in a record/datatype instance, use the Inspector.  The Inspector is called as follows:
(INSPECT Instance)
If Instance is a record, then a menu will be displayed with the following choices: DisplayEdit, TtyEdit, Inspect, AsRecord.
Choose:  AsRecord
This will bring up a menu of all the RECORD types in the system.  Choose the appropriate record type from this menu (e.g., choose ACMDate if the record is an ASCMDate).
Finally, his brings up an Inspect window (after prompting for a location) displaying the fields and values of the fields for the given Instance of the chosen record type.
If Instance is a datatype, then an Inspect window will be displayed immediately (after prompting for a location) showing the fields and values of the fields for the given Instance.
An Inspect window looks as follows:
75_ (RECORD ACMDate (Month Day Year) Month _ 01 Day _ 01 Year _ 00)
ACMDate
76_ (SETQ Test (CREATE ACMDate Month _ March Year _ 85 Day _ 25))
(March 25 1985)
77_ (INSPECT Test)
{WINDOW}#33,123456


ďO
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The Inspect window has two columns:
The Left-hand column lists the field names of the ACMDate record type.
The Right-hand column lists the corresponding values of these fields in the instance being inspected.
You can select any item in the Inspect window by pointing to it an clicking the LEFT mouse button.  The selected item will be inverted.

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You can act on the selected item by clicking the MIDDLE mouse button anywhere inside the Inspect window.  The action taken depends on whether the selected items is a field (left column) or a value (right column).
If the selected item is a field:  You can change the value for that field as follows:
Clicking the MIDDLE button will bring up a menu of one item: Set
Choose this item.  (selecting off the menu aborts the interchange)
This will bring up a small prompt box above the Inspect window.

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Type an S-expression that will evaluate to the new value you wish the field to have.  This expression will be evaluated and the value of the selected field will be set to the result.

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If the selected item is a value:  (INSPECT value) will be evaluated.  This is useful for Inspecting embedded record structures.
Example:  Inspecting an ACMEntry instance

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Selecting the value of the Name field using the LEFT button

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Clicking the MIDDLE button to INSPECT the name value.


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Note:  the interaction sequence to bring up the second inspector is the same as for the first inspector, i.e., I had to specify AsRecord and choose the Name record type from the menu of all record types.
To get rid of an Inspect window œ just close it using the RIGHT button menu.
Using the Inspector
The inspector is very useful to examine your data structures in an interpretable way while you are debugging.
For example:
Consider the RECORD definitions given in the ACM problem above.
Consider the sample database:
     (SETQ ACM.Members  
'(((Jones JoAnn A ) Member ((23 10 75)(01 10 84))(SIGCHI SIGART))
 ((Smith Bill B ) Associate ((12 03 82)(01 04 85))(SIGOA))
 ((Jerzy Jill Jane ) Student ((15 09 80)(14 09 84)) NIL)))
None of our functions we defined above would work on this sample database.  Why?  A quick inspect shows why.
1.  Inspect the first entry:  (INSPECT (CAR ACM.Members))

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Notice that the fields and values don't quite match up; e.g., Status field is a list.
2. Notice that Name doesn't look quite right.  So Inspect it.

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Notice that the fields and values don't quite match up in the name either; e.g., Last name field is a middle initial.
Bottom line:  Either the sample database is in error or our RECORD declarations are in error.  In this case, its the former.
References
The Inspector is described in Section 20.4 of the IRM.
EDITREC and RECLOOK are in Section 3.7 of the IRM.
Exercise
For the following exercise, it might be handy to know about the following embellishment of the FOR loop:
(FOR Variable IN List WHEN Predicate DO S-Exprs)
Instead of executing the S-Exprs following the DO on every iteration, this FOR loop evaluates the Predicate following the WHEN on every iteration.  If Predicate evaluates to a non-NIL value, then the S-exprs following DO are evaluated.  If Predicate evaluates to NIL, then the FOR loop skips the S-exprs after the DO on this iteration.
Note that the WHEN clause works with COLLECT as well as DO.
Examples:
76_(FOR A IN '((T 1)(NIL 2)(T 3)(NIL 4))
WHEN (CAR A) COLLECT (CADR A))
(1 3)
77_(FOR A IN '((T 1)(NIL 2)(T 3)(NIL 4))
WHEN (NULL (CAR A)) COLLECT (CDR A))
((2) (4))
Exercise from Touretzky, p. 179.  (See following few pages)








(LIST ((PAGE NIL NIL (0 0 17 22) ((HEADING NIL (HEADINGTYPE YYY) (540 756 72 36) NIL) (TEXT NIL NIL (72 72 468 648) NIL))) (PAGE NIL NIL (0 0 17 22) ((FOLIO NIL (PARALOOKS (QUAD RIGHT) CHARLOOKS (SUPERSCRIPT 0 SIZE 12 FAMILY TIMESROMAN OVERLINE OFF STRIKEOUT OFF UNDERLINE OFF SLOPE REGULAR WEIGHT MEDIUM)) (468 756 72 36) NIL) (HEADING NIL (HEADINGTYPE XXX) (72 756 72 36) NIL) (TEXT NIL NIL (72 72 468 648) NIL))) (PAGE NIL NIL (0 0 17 22) ((FOLIO NIL (PARALOOKS (QUAD RIGHT) CHARLOOKS (SUPERSCRIPT 0 SIZE 12 FAMILY TIMESROMAN OVERLINE OFF STRIKEOUT OFF UNDERLINE OFF SLOPE REGULAR WEIGHT MEDIUM)) (468 756 72 36) NIL) (HEADING NIL (HEADINGTYPE XXX) (72 756 72 36) NIL) (TEXT NIL NIL (72 72 468 648) NIL)))))4
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