函数声明中列表模式的语法答案

【问题标题】：Syntax for List Patterns in Function Declaration函数声明中列表模式的语法
【发布时间】：2017-03-27 20:42:09
【问题描述】：

我正在学习 Haskell，并且一直在编写各种相当琐碎的函数来掌握该语言。我写了这个函数：

doubleOneOrTail :: [t]->[t]
doubleOneOrTail [x] = [x,x]
doubleOneOrTail (x:xs)  = xs

这正是所说的。将 1 个元素的列表加倍，或返回多个元素列表的尾部。这种通用语法适用于单个元素列表或列表列表等。我可以将此函数重写为以下内容：

doubleOneOrTail :: [[t]]->[[t]]
doubleOneOrTail [[x]] = [[x,x]]
doubleOneOrTail (x:xs)  = xs

如果我输入以下内容，这将引发错误：

doubleOneOrTail [1,2,3]

但它确实接受这一点：

doubleOneOrTail [[[[1,2,3],[2]]]]

将其视为具有单个元素的列表（该元素是列表的列表）并将其加倍。

显然，模式 [a]->[a] 不匹配单个元素的列表，但在某种程度上匹配任何列表顺序。 Whlie [[a]]->[[a]] 也匹配多个列表顺序（尽管不是仅包含单个元素的列表）。如果有人能解释这是如何工作的，将不胜感激。

第二个问题是有可能（甚至是可取的）有一个函数声明，它专门采用列表的特定顺序。只说列表？

【问题讨论】：

标签： haskell

【解决方案1】：

听起来您对这里的令人惊讶的事情有很好的理解：[a] 是任何类型事物的列表，包括列表列表。您可以手动计算类型推断器自动执行的操作。假设，使用你的第一个定义，我们写：

let xs = [[[1,2], [3,4]], [[5]]]
in doubleOneOrTail xs

此时，GHC 必须确保类型与我们匹配。

xs :: [[[Integer]]] -- really could be any Num type, but assume Integer

现在，由于我们使用[[[Integer]]] 作为参数调用doubleOneOrTail，GHC 必须统一类型[a] 和[[[Integer]]]，这意味着找到一些具体的类型来代替@ 987654328@ 使这两种类型匹配。只有一个正确答案：

[a] ~ [[[Integer]]]
a ~ [[Integer]]

因此，我们将事物列表加倍或拖尾，其中每个事物都是数字列表。并且由于类型确实统一，GHC 给出了所有明确的，函数调用编译，结果我们得到[[[5]]]。

关于您的第二个问题，您是否可以或应该限制列表的特定深度：通常您不应该。这种函数称为parametrically polymorphic，这意味着它适用于任何类型的a，无论它是什么；这是一个有用的属性，最好尽可能保留。如果您的函数不需要查看其a 类型的值即可正确执行，则它应该允许它们为任何类型。

假设您仍想限制其类型？我不知道如何将其限制为深度一列表而不添加其他一些附带限制。例如，您可以说它必须是一个数字列表（并希望没有人为列表定义 Num 实例！）：

doubleOneOrTail :: Num a => [a] -> [a]

或者您可以将其限制为非常特定的类型，例如[Int]。这将保证它只能用该类型调用。

doubleOneOrTail :: [Int] -> [Int]

但如上所述，所有这些方法都不必要地限制了函数的类型。最好尽可能一般地定义它，并找到其他方法来满足您想要限制其类型的任何其他问题。

【讨论】：

感谢您的帮助。因此，当我执行 [[a]]->[[a]] 时，它只是删除了两个级别的索引来确定当我传入 [[[[a]]]] 时 a 应该是什么类型。（这可能会导致奇怪和不直观的结果）

【解决方案2】：

@amalloy 答案的一点补充。很可能你会很好地使用 Enum 类约束：

doupbleOneOrTrail :: (Enum t) => [t] -> [t]

所以您的函数接受字符、数字、布尔值等列表

λ: doubleOneOrTail "foo"
"oo"
λ: doubleOneOrTail [False]
[False,False]

【讨论】：