Racket嵌套集合相等性检查函数调试求助

我需要在Racket中实现一个函数，用来检查两个包含嵌套列表的集合是否相等。要求满足：数字匹配、列表结构一致（顺序无关）时返回#t，不能使用扁平化或合并操作，必须保持列表与数字独立。

目前函数在仅含单个嵌套列表的集合上能正确返回结果，但处理多个嵌套列表的集合时出错。比如测试用例'((5 6) (7 8))和'((8 7) (6 5))应该返回#t，实际却返回#f。以下是相关代码：

#lang racket
; 检查无嵌套列表的集合是否相等，这个函数工作正常
(define (set-equal? set1 set2) 
  (cond
    ; 基础情况：长度不等直接返回#f
    [(not (equal? (length set1) (length set2))) #f]
    ; 基础情况：两个集合都为空返回#t
    [(= (length set1) (length set2) 0) #t]
    ; 递归情况：取set1的第一个元素，从set2中移除该元素后继续比较
    [else (set-equal? (cdr set1) (remove (car set1) set2))]
  )
)

; 检查包含嵌套列表的集合是否相等
; 返回值：集合相等返回#t，否则返回#f
; 参数：
;   set1 (list) - 待比较的第一个列表
;   set2 (list) - 待比较的第二个列表
(define (nested-set-equal? set1 set2)
  (cond
    ; 基础情况：长度不等直接返回#f
    [(not (equal? (length set1) (length set2))) #f]
    ; 基础情况：两个集合都为空返回#t
    [(= (length set1) (length set2) 0) #t]
    ; 当set1的第一个元素是列表时
    [(list? (car set1))
     (cond
         ; 当set2的第一个元素是列表时
         [(list? (car set2))
          (cond
            ; 如果两个列表元素相等，递归比较剩余部分
            [(not (false? (set-equal? (car set1) (car set2)))) (nested-set-equal? (cdr set1) (cdr set2))]
            ; 这里是问题所在：当前列表元素不匹配时，错误地只把set2的第一个元素作为参数递归
            [(false? (set-equal? (car set1) (car set2))) (nested-set-equal? (cdr set1) (car set2))]
          )
         ]
         ; 如果set2的第一个元素是数字，移除该数字后继续比较
         [(number? (car set2)) (nested-set-equal? (remove (car set2) set1) (cdr set2))]
       )
     ]
    ; 当set1的第一个元素是数字时，从set2中移除该数字后递归比较剩余部分
    [(number? (car set1)) (nested-set-equal? (cdr set1) (remove (car set1) set2))]
  )
)

(nested-set-equal? '(1 2 (3 4 5)) '(2 (4 3 5) 1)) ; 返回#t
(nested-set-equal? '((5 6) (7 8)) '((8 7) (6 5))) ; 应返回#t但实际返回#f

问题分析 #

原函数的核心错误在于：当(car set1)是列表且与(car set2)的列表不匹配时，直接将(car set2)作为第二个参数传入递归，这逻辑完全错误——集合的元素是无序的，我们需要在set2中找到任意一个与(car set1)匹配的嵌套列表，移除该元素后再递归比较剩余集合，而不是只比较set2的第一个元素。

修改后的代码 #

#lang racket
; 检查无嵌套列表的集合是否相等，这个函数工作正常
(define (set-equal? set1 set2) 
  (cond
    [(not (equal? (length set1) (length set2))) #f]
    [(= (length set1) (length set2) 0) #t]
    [else (set-equal? (cdr set1) (remove (car set1) set2))]
  )
)

(define (nested-set-equal? set1 set2)
  (cond
    [(not (equal? (length set1) (length set2))) #f]
    [(= (length set1) (length set2) 0) #t]
    [(list? (car set1))
     ; 遍历set2，寻找第一个与(car set1)匹配的嵌套列表
     (let loop ([remaining-set2 set2])
       (cond
         [(empty? remaining-set2) #f] ; 找不到匹配的元素，返回#f
         [(list? (car remaining-set2))
          (if (set-equal? (car set1) (car remaining-set2))
              ; 找到匹配项，移除后递归比较剩余集合
              (nested-set-equal? (cdr set1) (remove (car remaining-set2) set2))
              ; 没找到，继续遍历set2的下一个元素
              (loop (cdr remaining-set2)))]
         [else (loop (cdr remaining-set2))]))] ; set2当前元素是数字，跳过继续找
    [(number? (car set1))
     (nested-set-equal? (cdr set1) (remove (car set1) set2))]
  )
)

; 测试用例
(nested-set-equal? '(1 2 (3 4 5)) '(2 (4 3 5) 1)) ; 返回#t
(nested-set-equal? '((5 6) (7 8)) '((8 7) (6 5))) ; 返回#t，符合预期
(nested-set-equal? '((1 2) 3) '(3 (2 1))) ; 返回#t
(nested-set-equal? '((1 2) 3) '((1 3) 2)) ; 返回#f，符合预期

修改说明 #

1. 当处理(car set1)为列表的情况时，新增了一个loop遍历set2，寻找第一个与(car set1)满足set-equal?的嵌套列表元素。
2. 找到匹配元素后，从set2中移除该元素，再递归调用nested-set-equal?比较剩余的set1和修改后的set2。
3. 如果遍历完set2都找不到匹配的嵌套列表，直接返回#f，确保集合元素完全匹配。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者spaceman777