实例中元组长度的 Haskell 模式匹配

Question

我想创建一个数据类型，它可以采用长度为 2 或 3 的元组，并且应该包含派生 Num 和 Ord 的类型。然后，我想在我的类型类实例中对这个元组的长度进行模式匹配，以便我可以根据元组长度决定使用哪个函数。看看下面的不可编译的伪代码。至少有两个问题：

1. Dominates 不是可派生类

2. 我不知道如何获取元组，例如调用fitnesses，在实例中进行模式匹配时，将变量从数据类型中取出。

代码：

data Fits = I2 (Int, Int) | F2 (Float, Float) | I3 (Int, Int, Int) | F3 (Float, Float, Float)

data Ind = Ind { fitnesses :: Fits
               , otherInfo :: String
               } deriving (Dominates)

class Dominates a where
  dominates :: a -> a -> bool

instance Dominates Ind where
  dominates x@(_,_) y@(_,_) = x `dominates2` y -- takes two tuples of length 2
  dominates x@(_,_,_) y@(_,_,_) = x `dominates3` y -- takes two tuples of length 3

更新：

data Ind = Ind { fitnesses :: Fits
               , otherInfo :: String
               }

instance Eq Ind where
  (Ind{ fitnesses = I2 x@(a1,a2) }) == (Ind{ fitnesses = I2 y@(b1,b2) }) = indCmp2 x y == EQ
instance Ord Ind where
  (Ind{ fitnesses = I2 x@(a1,a2) }) `compare` (Ind{ fitnesses = I2 y@(b1,b2) }) = indCmp2 x y

indCmp2 :: (Num a, Ord a) => (a, a) -> (a, a) -> Ordering
indCmp2 x y
  | a0 < b0 = LT
  | a0 > b0 = GT
  -- Can assume (fst x) == (fst y) beneath
  | a1 < b1 = LT
  | a1 > b1 = GT
  | a1 == b1 = EQ
  where
    a0 = fst x
    a1 = snd x
    b0 = fst y
    b1 = snd y

这编译。如果我只想要Ord，为什么还要创建Eq 的实例？如果没有 Eq-instance，编译器会抱怨“没有 (Eq Ind) 的实例”。

Answer 1

您可以为 2 元组和 3 元组提供实例。

class Dominates a where
  dominates :: a -> a -> bool

instance (Num a, Num b) => Dominates (a,b) where
  dominates = dominates2 -- takes two tuples of length 2

instance (Num a, Num b, Num c) => Dominates (a,b,c) where
  dominates = dominates3 -- takes two tuples of length 3

但是，我想知道这是否是您真正需要的。

您可能需要对所有可能的情况进行模式匹配，如下所示。这里不需要任何课程。

dominates :: Ind -> Ind -> Bool
dominates (Ind{ fitnesses = I2 (a1,a2) })
          (Ind{ fitnesses = I2 (b1,b2) }) = ...
dominates (Ind{ fitnesses = F2 (a1,a2) })
          (Ind{ fitnesses = F2 (b1,b2) }) = ...
dominates (Ind{ fitnesses = I3 (a1,a2,a3) })
          (Ind{ fitnesses = I3 (b1,b2,b3) }) = ...
dominates (Ind{ fitnesses = F3 (a1,a2,a3) })
          (Ind{ fitnesses = F3 (b1,b2,b3) }) = ...
dominates _ _ = error "incompatible Ind values!"

---

例子：

data Ind = Ind { fitnesses :: Fits
               , otherInfo :: String
               }  -- no deriving Ord here, we want to define it manually

instance Ord Ind where
  (Ind{ fitnesses = I2 x }) `compare` (Ind{ fitnesses = I2 y }) = indCmp2 x y
  -- other cases here