腹肌初学者 Haskell 模式匹配
Abs beginner Haskell pattern matching
我刚刚安装了 Haskell 和 EclipseFP,就像在 ubuntu 下一样! :) 我花了很长时间才在没有 --force 的情况下完成所有工作 :)
我开始探索 learnyouahaskell,那个模式看起来真的很有趣......但我有问题,例如我想计算这样的方程式:
equation :: [(Integer, Integer)]
equation = [ (x,y) | x <- [1..100],y<-[1..100], y == 2*x-4, x == 2*y-4]
我必须限制 x 和 y 的范围,但是否可以使用 x<-[1..] 和 y<-[1..] 并使函数在找到第一对后停止x 和 y?
x <- [1..], y <- [1..]
的问题在于,对于每个 y>=1
,只有在尝试了所有可能的对 (1,y)
之后,才会尝试 x=2
。但是,如果没有这样的对符合您的标准,则尝试所有这样的对需要无限长的时间。在那种情况下,我们永远不会达到 x=2
或 x
.
的任何更大值
你需要的是一个 "fair" 所有对的调度器,它不会卡在一个严格的案例子集上。在数学上,这称为 dovetailing 函数。这本质上是一个从自然数到自然数对的 双射 函数。或者,如果您愿意,它是一种枚举所有可能对的方法:这是一个枚举
(1,1) (2,1) (1,2) (3,1) (2,2) (1,3) (4,1) (3,2) (2,3) (1,4) ...
诀窍是列出所有和为 2 的对,然后是和为 3 的对,依此类推。在 Haskell 中,这些对可以编码为
-- pair components start from 1 as in the OP's code
allPairs :: [(Integer, Integer)]
allPairs = [ (x,y) | s <- [2..] , x <- [1..s] , let y = s - x ]
确实,这首先选择和s
(这里有无限多的选择),然后继续列出具有该和的(有限多)对。
完成此操作后,您的代码将变为:
equation :: [(Integer, Integer)]
equation = [ (x,y) | (x,y) <- allPairs, y == 2*x-4, x == 2*y-4]
而且,如果您只想要第一个元素
firstSolution :: Integer
firstSolution = head equation
就是这样!
(请记住,如果不存在解决方案,评估 firstSolution
可能不会终止。)
我们在这里查看两个方程式:
y = 2*x-4
x = 2*y-4
将第一个方程代入第二个方程,
x = 2*(2*x-4)-4
正在扩展,
x = 4*x-12
所以x = 4
.
代回第一个方程,y = 4
。
因此第一个也是唯一的解决方案是x = y = 4
。您可以通过定义
在 Haskell 中最简单地解决这个问题
firstSolution = (4,4)
然后您可以(并且应该)为该解决方案编写一个 HUnit 测试,以检查它是否确实是一个解决方案,并为该解决方案编写一个 QuickCheck 属性 以检查它是否是第一个。
我刚刚安装了 Haskell 和 EclipseFP,就像在 ubuntu 下一样! :) 我花了很长时间才在没有 --force 的情况下完成所有工作 :) 我开始探索 learnyouahaskell,那个模式看起来真的很有趣......但我有问题,例如我想计算这样的方程式:
equation :: [(Integer, Integer)]
equation = [ (x,y) | x <- [1..100],y<-[1..100], y == 2*x-4, x == 2*y-4]
我必须限制 x 和 y 的范围,但是否可以使用 x<-[1..] 和 y<-[1..] 并使函数在找到第一对后停止x 和 y?
x <- [1..], y <- [1..]
的问题在于,对于每个 y>=1
,只有在尝试了所有可能的对 (1,y)
之后,才会尝试 x=2
。但是,如果没有这样的对符合您的标准,则尝试所有这样的对需要无限长的时间。在那种情况下,我们永远不会达到 x=2
或 x
.
你需要的是一个 "fair" 所有对的调度器,它不会卡在一个严格的案例子集上。在数学上,这称为 dovetailing 函数。这本质上是一个从自然数到自然数对的 双射 函数。或者,如果您愿意,它是一种枚举所有可能对的方法:这是一个枚举
(1,1) (2,1) (1,2) (3,1) (2,2) (1,3) (4,1) (3,2) (2,3) (1,4) ...
诀窍是列出所有和为 2 的对,然后是和为 3 的对,依此类推。在 Haskell 中,这些对可以编码为
-- pair components start from 1 as in the OP's code
allPairs :: [(Integer, Integer)]
allPairs = [ (x,y) | s <- [2..] , x <- [1..s] , let y = s - x ]
确实,这首先选择和s
(这里有无限多的选择),然后继续列出具有该和的(有限多)对。
完成此操作后,您的代码将变为:
equation :: [(Integer, Integer)]
equation = [ (x,y) | (x,y) <- allPairs, y == 2*x-4, x == 2*y-4]
而且,如果您只想要第一个元素
firstSolution :: Integer
firstSolution = head equation
就是这样!
(请记住,如果不存在解决方案,评估 firstSolution
可能不会终止。)
我们在这里查看两个方程式:
y = 2*x-4
x = 2*y-4
将第一个方程代入第二个方程,
x = 2*(2*x-4)-4
正在扩展,
x = 4*x-12
所以x = 4
.
代回第一个方程,y = 4
。
因此第一个也是唯一的解决方案是x = y = 4
。您可以通过定义
firstSolution = (4,4)
然后您可以(并且应该)为该解决方案编写一个 HUnit 测试,以检查它是否确实是一个解决方案,并为该解决方案编写一个 QuickCheck 属性 以检查它是否是第一个。