克隆羊类型应该如何构建

Question

所以在Haskell monads的解释中，他们举了克隆羊的例子。 然而，它们只给出了数据类型的部分实现：

type Sheep = ...

father :: Sheep -> Maybe Sheep
father = ...

mother :: Sheep -> Maybe Sheep
mother = ...

这使得实验和理解诸如 comb 之类的 monad 的用法变得相当困难：

-- comb is a combinator for sequencing operations that return Maybe
comb :: Maybe a -> (a -> Maybe b) -> Maybe b
comb Nothing  _ = Nothing
comb (Just x) f = f x

Sheep应该如何实现？

Answer 1

这个答案是为了解决您在 cmets 中给出的说明：

给定的定义是type，答案是data，我还不明白这是怎么发生的。

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Haskell 有几种不同的声明类型的方式。

type 关键字用于声明 类型别名 - 类似于 C++ 中的 typedef 或 using。理论上，作为一种徒劳的练习，可以将Sheep 声明为String 的别名，隐含的理解是String 将表示羊的名字，然后有一个“全球”父母名单每只羊，mother 和 father 函数将用于查找：

type Sheep = String

allParents :: [(Sheep, (Sheep, Sheep))]
allParents =
  [ ("dolly", ("rufus", "peggy"))
  , ("peggy", ("ramses", "woolly"))
  , ...
  ]

mother :: Sheep -> Maybe Sheep
mother s = fst <$> lookup s allParents

father :: Sheep -> Maybe Sheep
father s = snd <$> lookup s allParents

但这将是非常不寻常的，根本没有功能。我认为这将是 gorilla holding a banana and the entire jungle 的一个典型例子。

对这种情况进行建模的更 Haskell 方法是将 Sheep 声明为具有（至少）两个字段的数据结构 - mother 和 father。对于这种事情，使用关键字data：

data Sheep = Sheep (Maybe Sheep) (Maybe Sheep)

father :: Sheep -> Maybe Sheep
father (Sheep f _) = f

mother :: Sheep -> Maybe Sheep
mother (Sheep _ m) = m

但是为你的类型的每个字段定义这些访问器函数是很普通的，所以 Haskell 有一个更短的语法：

data Sheep = Sheep { father :: Maybe Sheep, mother :: Maybe Sheep }

? 这将声明具有两个字段的相同结构，plus 会自动创建与前面示例中的工作方式相同的访问器函数。

为了抢占您的下一个问题，我还应该提一下定义类型的第三种方式 - newtype，类似于 data，但仅适用于只有一个字段的结构，并且只是一种性能优化。

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不要纠结于使用的特定关键字。这篇文章只需要指出存在这种类型和两个函数，它们是如何定义的并不重要。文章不得不用some关键字来说明这一点，他们选择了type。或多或少的任意选择。

Answer 2

Sheep 的一个最小实现是

data Sheep = Sheep {mother :: Maybe Sheep, father :: Maybe Sheep}

一个更理智的实现，你可以有兄弟姐妹（可以通过他们的name来区分）

data Sheep = Sheep {name :: String, mother :: Maybe Sheep, father :: Maybe Sheep}

Answer 3

Sheep 的定义真的无关紧要。 使用重要的是mother 和father 的定义。以下将起作用

type Sheep = Int

mother :: Sheep -> Maybe Sheep
mother 0 = Nothing
mother 1 = Nothing
mother n = Just (n `div` 2)

father :: Sheep -> MaybeSheep
father 0 = Nothing
father 1 = Nothing
father n = Just (n `mod` 2)

应该

type Sheep = String

mother :: Sheep -> Maybe Sheep
mother (x:_:rest) = Just [x]
mother _ = Nothing

father :: Sheep -> Maybe Sheep
father (_:x:rest) = Just [x]
father _ = Nothing

（在这两种情况下，我都不太关心mother 和father 的含义；它说明类型很重要。）

comb 本身实际上并不关心 mother 和 father 返回什么；它只是处理试图找到非绵羊的母亲或父亲的问题。您可以将mother 和father 与comb 一起使用，只要它们的类型正确即可。

comb (Just name) mother == mother name -- name :: Sheep, so mother name :: Maybe Sheep
comb Nothing mother == Nothing -- Nothing :: Maybe Sheep in both cases