Haskell中的运行长度编码

时间:2018-02-07 17:21:53

标签: haskell

import Data.List

data Encoding = Multiple Int Char | Single Char deriving (Eq,Show,Ord)

游程长度编码

encode :: String -> [Encoding]
encode inputString =encoding (group inputString) []


encoding :: [String] -> [Encoding] -> [Encoding]
encoding groupString xs=
if (length groupString == 0)
    then xs
else
    case (head groupString) of
            ([c]) ->encoding (tail groupString)  (xs ++ [Single c])
            (x) -> encoding (tail groupString)  (xs ++ [Multiple (length x) (head x)])

运行长度解码

decode :: [Encoding] -> String
decode listString = decoding listString []              

decoding :: [Encoding] -> String -> String
decoding inputString xs=
if (length inputString == 0)
    then xs
else
    case (head inputString) of
        (Single x) ->decoding (tail inputString) (xs++ [x])
        (Multiple num x) ->decoding (tail inputString) (xs ++ (replicate num x) )

这是我的运行长度编码解决方案,任何人都可以建议我更好的编写和解码函数的方法

3 个答案:

答案 0 :(得分:5)

许多代码专门用于更新累加器。您将元素添加到该累加器的尾部,这将对性能产生巨大影响。

这通常效率不高的原因是因为Haskell [a]中的列表 - 至少在概念上 - 实现为链表。因此,将l1l2两个列表与l1 ++ l2连接起来,将采用 O(| l1 |)时间(即l1中的元素数量{1}})。这意味着如果列表已经包含100个元素,那么在最后添加一个额外元素将需要大量工作。

另一种反模式是使用headtail。是的,可以使用这些函数,但遗憾的是,由于您不使用模式匹配,可能会传递一个空列表,然后headtail将会出错。

此处的另一个问题是您在列表中使用length。由于有时Haskell中的列表可以具有无限长度,因此length调用将 - 如果我们需要它 - 永远不会结束。

如果你必须在累加器的末尾附加,通常我们可以在列表的尾部写下递归" cons"我们正在建设。所以我们可以从:

重写我们的程序
encode :: String -> [Encoding]
encode [] = []
encode (h:t)  = ...

现在的问题是我们如何计算这些价值观。我们可以使用span :: (a -> Bool) -> [a] -> ([a],[a]),这个函数将 - 对于给定的谓词和列表 - 构造一个2元组,其中第一个项目包含列表的前缀,其中所有元素都满足谓词,第二个项目包含列表的其余部分,我们可以使用它:

encode :: String -> [Encoding]
encode [] = []
encode (h:t)  | nh > 1 = Multiple nh h : tl
              | otherwise = Single h : tl
    where (s1, s2) = span (h ==) t
          nh = 1 + length s1
          tl = encode s2

例如:

Prelude Data.List> encode "Foobaaar   qqquuux"
[Single 'F',Multiple 2 'o',Single 'b',Multiple 3 'a',Single 'r',Multiple 3 ' ',Multiple 3 'q',Multiple 3 'u',Single 'x']

对于解码,我们再次不需要累加器,并且可以使用replicate :: Int -> a -> [a]

decode :: [Encoding] -> String
decode [] = []
decode (Single h:t) = h : decode t
decode (Multiple nh h) = replicate nh h ++ decode t

或者我们可以使用列表monad:

decode :: [Encoding] -> String
decode = (>>= f)
    where f (Single h) = [h]
          f (Multiple nh h) = replicate nh h

例如:

Prelude Data.List> decode [Single 'F',Multiple 2 'o',Single 'b',Multiple 3 'a',Single 'r',Multiple 3 ' ',Multiple 3 'q',Multiple 3 'u',Single 'x']
"Foobaaar   qqquuux"

答案 1 :(得分:2)

作为Willem Van Onsem's优秀answer的扩展,请考虑单独创建游程长度,然后将它们与zipWith的字母组合在一起。

Data.List具有函数group(它本身是泛型groupBy; group = groupby (==))的特化,它将字符串分解为同源子字符串。即:

group "aaabbccccd"
= ["aaa", "bb", "cccc", "d"]

计算每个长度将为您提供游程。

N.B。 group的实现方式与Willem的span解决方案完全相同。

import Data.List (group)

data Encoding = Multiple Int Char
              | Single       Char
  deriving (Eq, Show, Ord)

encode :: String -> [Encoding]
encode xs = zipWith op lengths letters
  where
  groups  = group xs
  lengths = map length groups
  letters = map head   groups

  op :: Int -> Char -> Encoding
  op 1 = Single
  op n = Multiple n

这也可以作为一个非常难看的列表理解来完成。

encode xs = [ let (n, c) = (length g, head g)
              in  if   n == 1
                  then Single c
                  else Multiple n c
            | g <- group xs ]

答案 2 :(得分:1)

  1. 您的encoding功能是功能图。不要使用自己的原始递归函数,而只需使用map

  2. 您的编码正在反转输出(xs ++ [Single c]等),这既反直觉又昂贵。停止它。

  3. 括号太多,例如case (..) ofif (...) then以及案例(...) ->。所有这些都是不必要的,并且使代码混乱。

  4. 如果您输入head,则可能会在某处匹配模式。

  5. 考虑:

    encoding :: String -> [Encoding]
    encoding = map enc . group       -- Point 1, use map which also takes
                                     -- care of point 2 and 3.
     where
     enc [x]      = Single x
     enc xs@(x:_) = Multiple (length xs) x -- Point 4, patterns not `head`
     -- Here consider make pattern matches total either via an error call or Maybe type