Question

几天来我一直在捣乱Haskell并且偶然发现了一个问题。

我需要一个返回随机整数列表的方法（Rand [[Int]]）。

所以，我定义了一个类型：type Rand a = StdGen -> (a, StdGen)。我能以某种方式生成Rand IO Integer和Rand [IO Integer]（(returnR lst) :: StdGen -> ([IO Integer], StdGen)）。有关如何制作Rand [[Int]]的任何提示？

Answer 1

如何避免IO取决于它首先被引入的原因。虽然伪随机数生成器本质上是面向状态的，但没有理由IO需要参与。

我会猜测并说您正在使用newStdGen或getStdGen来获取您的初始PRNG。如果是这种情况，那么就无法完全逃脱IO。您可以使用mkStdGen直接为PRNG播种，请记住，相同的种子将导致相同的“随机”数字序列。

更有可能的是，你要做的是在IO内获得PRNG，然后将其作为参数传递给纯函数。当然，整个事情仍然会被包裹在IO中，但中间计算不需要它。这是一个快速举例说明：

import System.Random

type Rand a = StdGen -> (a, StdGen)

getPRNG = do
    rng <- newStdGen
    let x = usePRNG rng
    print x

usePRNG :: StdGen -> [[Int]]
usePRNG rng = let (x, rng') = randomInts 5 rng
                  (y, _) = randomInts 10 rng'
              in [x, y]

randomInts :: Int -> Rand [Int]
randomInts 0 rng = ([], rng)
randomInts n rng = let (x, rng') = next rng
                       (xs, rng'') = randomInts (n - 1) rng'
                   in (x:xs, rng'')

您可能会注意到，使用PRNG的代码由于不断地来回传递当前值而变得相当丑陋。它也可能容易出错，因为很容易意外地重用旧值。如上所述，使用相同的PRNG值将给出相同的数字序列，这通常不是您想要的。这两个问题都是一个完美的例子，说明使用State monad是有意义的 - 这是在这里脱离主题，但你可能想要接下来查看它。

Answer 2

您正在Hackage上重新创建MonadRandom。如果这不仅仅是一个实验，看看你是否可以这样做，你可能想要使用该库。

Answer 3

如果你想获得一个无限的Integer列表，你会遇到问题，因为你不会得到StdGen值。你想在这里做的是split StdGen首先，再将一半传递出来，然后“用完”另一半来生成无限的整数列表。像这样：

infiniteRandomInts :: Rand [Int]
infiniteRandomInts g = (ints, g2) where
    (g1,g2) = split g
    ints = randoms g1

但是，如果你重复这种方法来获得Integer s的无限矩阵（你似乎想要使用Rand [[Int]]），你可能遇到统计性的问题：我不知道StdGen如何处理重复的split ting。也许RandomGen的另一个实现可能会更好，或者您可以尝试使用某种对角线步行将[Int]转换为[[Int]]。

Answer 4

使用monadic表示法，您应该能够编写类似

的内容

randomList gen = do
    randomLength <- yourRandomInteger
    loop gen (randomLength + 1)
 where
    loop gen 1 = gen
    loop gen n = do { x <- gen; xs <- loop gen (n - 1); return (x:xs) }

用这个

randomInts :: Rand [Int]
randomInts = randomList yourRandomInteger

randomLists :: Rand [[Int]]
randomLists = randomList randomInts

关于monadic计算本身，请看this article。请注意，随机生成器是纯粹的，您不应该只为此目的使用任何IO。

Haskell和随机数

4 个答案: