Question

如何使用Data.Array生成随机数组？

我有功能，它给了我一个随机数：

randomNumber :: (Random r) => r -> r -> IO r
randomNumber a b = getStdRandom (randomR (a,b))

然后我尝试使用Data.Array中的函数生成列表

assocs $ array (1,100) [(i,i) | i <- (randomNumber 1 10)]

我知道，randomNumber的类型是IO，是否有任何方法可以转换IO Int -> Int？或者我需要使用其他方法来获取随机列表？我应该在bind块中使用do运算符执行这些功能吗？

Answer 1

你应该使用函数从生成器生成纯粹的随机列表，然后使用getStdRandom：

randomList :: Int -> Int -> IO [Int]
randomList a b = getStdGen >>= return . randomRs (a,b)

您需要的功能是randomRs。然后，您使用stdGen将生成器设置为getStdGen，然后就可以使用生成器。函数randomList首先使用getStdGen获取标准生成器，然后将其传递给randomRs。请注意，randomList可以在不隐藏生成器参数的情况下重写：

randomList a b = getStdGen >>= \gen -> return (randomRs (a,b) gen)

Answer 2

只要@ mariop的回答讲述列表而不是数组，我就会继续，并尝试更多地解释Haskell随机性的本质。

（如果您对理论不感兴趣，请跳至（tl; dr）部分）

首先，让我们为我们推测的功能选择一个签名。我认为你需要一个普通的数组（如在C或Java中），用连续的自然数字索引（如果我猜错了，请更正）。

如您所知，所有Haskell函数都是纯粹且确定的，因此每个函数必须始终为相同的参数返回相同的结果。当然，这不是随机的情况。解决方案是使用伪随机值，其中我们有生成器。生成器本身是一个复杂的函数，具有一个名为 seed 的内部隐藏状态，并且可以生成一个值和一个带有新种子的新生成器（然后可以生成一个新的（值，生成器）对和等等）。建立一个好的生成器，以便无法从之前的值（当我们不知道种子时）预测下一个值，因此它们对用户来说是随机的。

事实上，大多数语言中的所有主要随机实现都是伪随机因为＆＃34; true＆＃34;随机（从中获取其值）＆＃34;自然＆＃34;的来源随机性，称为 entropy ，如CPU温度）计算上很昂贵。

Haskell中的所有所谓随机函数都以某种方式处理生成器。如果您查看Random类型类中的方法，它们将分为两组：

明确获取随机生成器的那些：randomR，random等等。您可以使用mkStdRandom构建一个使用种子初始化的显式生成器（甚至可以创建自己的生成器）。
在IO monad中工作的那些：randomIO，randomRIO。他们实际上从环境中获取发电机＆＃34;携带＆＃34;在IO monad中（使用getStdRandom），并从第一组开始运行。

因此，我们可以用任何一种方式组织我们的功能：

--Arguments are generator, array size, min and max bound
generateArray :: (RangomGen g, Random r) => g -> Int -> r -> r -> Array Int r

或

--Arguments are array size, min and max bound
generateArray :: Random r => Int -> r -> r -> IO (Array Int r)

因为Haskell是懒惰的，所以不需要制作一组固定的随机值 - 我们可以创建一个无限，并根据需要获取尽可能多的值。随机有界值的无限列表由randomRs函数生成。

（TL; DR）

如果数组是连续的，更简单的方法是从普通值列表而不是assocs（键，值）列表构建它：

generateArray gen size min max =
    listArray (0, size - 1) $ randomRs (min, max) gen

或

generateArray size min max =
    getStdGen >>= return . listArray (0, size - 1) . randomRs (min, max)

如何在Haskell中生成随机数组？

2 个答案: