在Haskell中使用什么而不是显式递归?

时间:2014-05-24 07:34:31

标签: haskell recursion

编写一个功能,将右边第二个数字开头的其他数字加倍

示例:

doubleEveryOther   [8,7,6,5]
=> [16,7,12,5]

doubleEveryOther     [1,2,3]
=> [1,4,3]

O(n)解决方案:

doubleEveryOther :: Num a => [a] -> [a]
doubleEveryOther xs0 =
    let (_,r)   = deo xs0
        deo xs1 = case xs1 of
            []     -> (False, [])
            (x:xs) -> let (b, xs') = deo xs in ((not b), (if b then 2*x else x) : xs')
    in r

上面显式递归的使用通常被认为是糟糕的Haskell风格(例如,尽可能使用fold *,scan等)。

问题

  1. Haskell库函数涵盖了上述情况?

  2. 什么是更简洁/惯用的Haskell解决方案仍然是O(n)?

  3. 是否有上述递归类型的名称(我们使用更深层次递归的值来做出下一级别的决定)?

8 个答案:

答案 0 :(得分:9)

您可以使用foldr从右侧执行此类递归:

doubleEveryOther = snd . foldr go (False, [])
    where go x (b, xs) = (not b, (if b then 2*x else x) : xs)

答案 1 :(得分:6)

使用标准库函数定义此函数的另一种方法:

doubleEveryOther ls = reverse $ zipWith (*) (cycle [1,2]) (reverse ls)

或以无点样式

doubleEveryOther = reverse . zipWith (*) (cycle [1,2]) . reverse

答案 2 :(得分:4)

这里有很多有用的答案,但还没有人提到mapAccumR中很少见的函数Data.List几乎完全适合这个特定的用例:

doubleEveryOther :: Num a => [a] -> [a]
doubleEveryOther = snd . mapAccumR step False
  where
    step False x = (True, x)
    step True  x = (False, 2*x)

答案 3 :(得分:3)

关于问题1和2,使用lens,您可以以声明方式定义函数:

import Control.Lens

doubleEveryOther :: Num a => [a] -> [a]
doubleEveryOther = reversed . traversed . indices odd *~ 2 

在操作上,这涉及反转列表,然后修改,然后再次反转,但当然它仍然是O(N),具有任意常数的反转。

答案 4 :(得分:2)

另一种方法是使用 lens包。

这使您可以避免显式递归,并且可以对可以操作的数据结构保持非常灵活。

您可以使用elements traversal。需要Int -> Bool函数来决定要采取行动的指标。

加倍偶数指数或奇数指数。

> over (elements even) (*2) [8,7,6,5]
[16,7,12,5]
> over (elements odd) (*2) [8,7,6,5]
[8,14,6,10]

或者每隔三个元素加倍:

> over (elements (\n -> mod n 3 == 0)) (*2) [8,7,6,5]
[16,7,6,10]


不只是列表

此技术适用于具有Traversable实例的任何数据类型。

例如,采用标准树数据类型 containers

> import Data.Tree
> let tree = Node 1 [Node 2 [Node 3 [], Node 4 []], Node 5 [Node 6 []]]
> let prettyTree = putStrLn . drawTree . fmap show
> prettyTree tree
1
|
+- 2
|  |
|  +- 3
|  |
|  `- 4
|
`- 5
   |
   `- 6
> prettyTree $ over (elements even) (*2) tree
2         --   1
|         --   |
+- 2      --   +- 2
|  |      --   |  |
|  +- 6   --   |  +- 3
|  |      --   |  |
|  `- 4   --   |  `- 4
|         --   |
`- 10     --   `- 5
   |      --      |
   `- 6   --      `- 6

你的问题。

  1. lens包中有许多函数可以帮助处理递归而不是显式的。

  2. lens很简洁,但有些人还不认为它是惯用的。我还没有测试过上述函数的bigO。我的理解是它将取决于您正在使用的数据类型的可遍历实例的bigO。

    Traversable模块中的列表实例看起来很简单,应该符合您的期望。:

    instance Traversable [] where
        {-# INLINE traverse #-} -- so that traverse can fuse
        traverse f = Prelude.foldr cons_f (pure [])
              where cons_f x ys = (:) <$> f x <*> ys
    
  3. 我不确定你在这里要求的是什么。

答案 5 :(得分:1)

您也可以使用地图:

Prelude> let f ns = map (\(a,b) -> if (even (length ns) && even b) || (odd (length ns) && odd b) then a else a * 2) $ zip ns [1..]

Prelude> f [8,7,6,5]
[16,7,12,5]

Prelude> f [8,7,6]
[8,14,6]

答案 6 :(得分:0)

我使用相互递归的解决方案

doubleEveryOther :: [Integer] -> [Integer]                                      
doubleEveryOther xs                                                             
    | even n =  doubleOdd xs                                                    
    | otherwise = doubleEven xs                                                 
  where n = length xs     

-- | use mutual recursion
doubleEven :: Num a => [a] -> [a]
doubleEven (x:xs) = x : doubleOdd xs     
doubleEven [] = []                                                              

doubleOdd :: Num a => [a] -> [a]
doubleOdd (x:xs) = (2*x) : doubleEven xs 
doubleOdd [] = []                                                               

答案 7 :(得分:0)

为了完整起见,这是您的解决方案编码为递归方案同型,如András Kovács's remark所预期:

{-# LANGUAGE LambdaCase #-}

import Data.Functor.Foldable

doubleEveryOther :: Num a => [a] -> [a]
doubleEveryOther = zygo flagAlg emitAlg
    where
    flagAlg = \case
        Nil -> False
        Cons _ b -> not b
    emitAlg = \case
        Nil -> []
        Cons x (b, xs) -> (if b then 2*x else x) : xs