如何在 Haskell Test.QuickCheck 中高效地生成随机测试答案

【问题标题】：How to efficiently generate random tests in Haskell Test.QuickCheck如何在 Haskell Test.QuickCheck 中高效地生成随机测试
【发布时间】：2017-03-01 03:27:51
【问题描述】：

我想使用 Haskell Test.QuickCheck 生成一些示例测试

目标是生成 (Int, [Int]) 的数据，其中元组为 (x, xs) 的条件如下：

x > 0
x 不在 xs 中
所有 xs >0

一段时间后，我摸不着头脑并跌跌撞撞地翻阅手册https://github.com/stackbuilders/quickcheck-manual，我可以生成满足这些要求的随机列表：

import Test.QuickCheck
mygen = arbitrary::Gen (Int, [Int]))
sample (mygen `suchThat` ( \(x, xs)->( (x `notElem` xs) && (x > 0) && (all (>0) xs)&& (xs/=[]))))

在 GHCI 中运行最后一行会输出如下内容：

(40,[19,35,27,29,45,1,17,28])
(20,[3,9,11,12,15,8])
(43,[76,102,106,71,24,2,29,101,59,48])
(99,[5,87,136,131,22,22,133])
(77,[11,14,55,47,78,15,14])
...

问题：

如何才能更有效地做到这一点，因为 - 我猜 - 函数 mygen 创建一个大样本集，然后根据 suchThat 标准过滤掉
如何指示列表 xs 应具有特定大小。例如，如果我添加&& length xs > 50，程序会运行很长时间。
保证 xs 的每个元素都是唯一的。 IE。避免像 (99,[22,22]) 之类的记录

【问题讨论】：

标签： haskell testing random quickcheck

【解决方案1】：

是的，假设生成的数字为正数的概率为 1/2，那么得到 50 个正数列表的概率为 (1/2)^50，即 1,125,899,906,842,624 中的 1。所以，是的，这不会发生。

我建议不要生成列表并过滤它们，而是通过转换生成器来构建您需要的列表。

mygen :: Gen (Int, [Int])
mygen = do 
    x <- getPositive <$> arbitrary
    xs <- delete x <$> replicateM 50 (getPositive <$> arbitrary)
    return (x, xs)

现在您可以保证立即获得符合您条件的列表。

至于唯一性，请参阅Data.List.nub。您也可以考虑使用Data.Set，因为您似乎正在使用它。

【讨论】：

abs <$> arbitrary 仍然可以产生0。您可以使用positive = getPositive <$> arbitrary 仅生成正数。
xs 的生成器创建一个最多包含 50 个元素的列表，而不是至少 50 个元素。对于至少 50 个元素，您可以执行类似 n <- getNonNegative <$> arbitrary; xs <- replicateM (n+50) (arbitrary `suchThat` (/= x)) 的操作。
谢谢！有见地。有没有办法保证 xs 包含 50 个元素？如果我执行 nub.delete 之类的操作...mygen = do x <- getPositive <$> arbitrary xs <- nub.delete x <$> replicateM 50 (getPositive <$> arbitrary) return (x, xs) 返回相当小的列表 (1,[1,2,3]) (2,[2,1,3]) (1,[4,1,3,2]) (4,[3,2,1,6,5,4]) (7,[1,2,8,6,5,7,4,3])，因为许多元素都被丢弃了...
@brander，嗯，您也许可以为此使用范围更小的suchThat。说(getPositive <$> arbitrary) `suchThat` (`notElem` alreadyGenerated) -- 以alreadyGenerated 作为累加器递归。