Haskell中的Caesar Shift函数？

Question

我必须编写一个移位函数，从“表”（列表）中搜索元素对。如果元素不在给定的列表中，它必须给出一个 '#' az 结果。

例子：

shift [('b', 'g'), ('c', 'h'), ('a', 'f')] 'a' == 'f'
shift [('b', 'g'), ('c', 'h'), ('a', 'f')] 'b' == 'g'
shift [('b', 'g'), ('c', 'h'), ('a', 'f')] 'b' == 'g'
shift [('b', 'g'), ('c', 'h'), ('a', 'f')] 'x' == '#'

我的代码：

shift :: [(Char,Char)] -> Char -> Char
shift z c = [b |(a,b)<-z,a==c]!!0

它有效，但不适用于例外情况。我似乎无法让它适用于不在列表中的元素。 我试过了：

shift z c 
    | c `elem` z =[b |(a,b)<-z,a==c]!!0
    | otherwise ='#'

还有一个辅助函数：

isgood z c
    | c `elem` z = (shift z c)
    | otherwise = '#'

但它们不起作用。如何解决？

Answer 1

您可以通过多种方式来编写本文，它们基本上都在做同样的事情。

一种方法只是对您之前的尝试之一进行轻微修改，即“有效，但不适用于例外”：

shift :: [(Char,Char)] -> Char -> Char
shift z c = [b |(a,b)<-z,a==c]!!0

我相信您已经观察到，唯一的问题是程序在您找不到字符时崩溃，而不是函数根据需要为您提供“#”。这是因为(!! 0) 与head（它等价）一样，在应用于空列表时会失败并出现丑陋的运行时错误。因此，您需要做的就是检查列表是否为空，然后取第一个元素或给出默认答案。在我看来，最简洁的方法是在 case 表达式中进行模式匹配：

shift :: [(Char,Char)] -> Char -> Char
shift z c = case [b |(a,b)<-z,a==c] of
    [] -> '#'
    (c:_) -> c

但是这种以成对列表的形式在“查找表”中查找内容的概念是如此标准，以至于 Haskell Prelude 已经有了一个函数，自然而然地称为lookup。它返回一个Maybe 类型作为处理失败的安全方式，如果你愿意，你可以用与以前版本类似的方式对结果进行模式匹配：

shift z c = case (lookup c z) of
    Nothing -> '#'
    Just c -> c

这可以使用另一个标准库函数fromMaybe 进一步简化：

shift z c = fromMaybe '#' (lookup c z)

还有两点要完成：

• 使用对列表作为类似于字典的数据结构，虽然对于简单的情况是可以的，但效率不是很高。最好使用专门的结构，例如 Map。
• shift 是这个函数的一个奇怪名称，因为它需要一个任意对的查找表。对于真正的 Caesar 移位密码，该表隐含在移位编号中，您需要一个 Int -> Char -> Char 类型的函数，它的实现方式将完全不同。