了解Haskell中的数据结构

Question

我的作业有问题（主题是：“功能数据结构”）。 请理解我不希望任何人解决我的作业。 我只是理解这个结构的问题：

data Heap e t = Heap {
 empty :: t e,
 insert :: e -> t e -> t e,
 findMin :: t e -> Maybe e,
 deleteMin :: t e -> Maybe (t e),
 merge :: t e -> t e -> t e,
 contains :: e -> t e -> Maybe Int
}

在我的理解中，“空”“插入”等是可以应用于“堆”类型数据的函数。 现在我只想了解“Heap”的样子。 所以我输入的内容如下：

  a = Heap 42 42

但我得到的错误我无法真正使用。

也许这是一个愚蠢的问题，我只是无缘无故地停留在这一点上，但此刻它正在杀死我。 感谢任何帮助

Answer 1

如果您真的希望了解该类型，则需要首先了解一些必要条件。

类型和值（和函数）

首先，您需要了解哪些类型和值。 我假设你明白这一点。 例如，你理解"hello"作为一个值与它的类型之间的分离， String和你清楚地理解当我说a = "hello" :: String时它意味着什么：

a :: String
a = "hello"

如果您不理解，那么您需要研究Haskell中的值和类型。 这里有无数的书可以提供帮助，例如我帮助创作的这本书： http ： //happylearnhaskelltutorial.com

我也会假设您了解功能和currying是什么，以及如何使用它们。

多态类型

其次，由于您的示例包含类型变量，您需要了解它们是什么。 也就是说，您需要了解多态类型是什么。 所以，例如， Maybe a或者Either ab ，你需要理解Maybe String与Maybe Int不同之处以及Num a => [a]甚至是什么，比如Num a => [Maybe a]是。

同样，有许多免费或付费书籍可以提供帮助，上面的例子也涵盖了这一点。

代数数据类型

接下来是代数数据类型。 这是Haskell的一个非常酷的功能。 类似Haskell的语言，比如Elm和Idris，以及像Rust这样的其他语言。 它允许您定义自己的数据类型。 这些不仅仅是像其他语言中的Structs这样的东西，是的，它们甚至可以包含函数。

Maybe实际上是代数数据类型的一个例子。 如果您了解这些，您就会知道：

data Direction = North | South | East | West

定义一个名为Direction的数据类型，其值只能是North ， South ， East或West ，并且您将知道您还可以使用上面的polymorhpic类型变量来参数化您的类型，如下所示：

data Tree a = EmptyNode | Node (Tree a) (Tree a)

它使用两个选项（如上面的Direction 类型 ）以及参数化。

除此之外，您还可以在每个值中包含多种类型 。 这些被称为产品类型 ，Haskell的代数数据类型可以表示为可以包含产品类型的Sum类型的组合。 例如：

type Location = (Float, Float)
data ShapeNode = StringNode Location String | CircleNode Location Float | SquareNode Location Float Float

也就是说，每个值可以是StringNode ， CircleNode或SquareNode ，并且在每种情况下，给每个值赋予不同的字段集。 例如，要创建StringNode ，您需要传递构造函数的值，如下所示： StringNode (10.0, 5.3) "A String" 。

同样，免费提供的书籍将更详细地介绍这些内容，但我们现在正朝着不仅仅是对Haskell的基本理解的方向前进。

最后，为了充分理解您的示例，您需要了解...

记录类型

记录类型与上面的产品类型相同，只是字段是标记的而不是匿名的。 因此，您可以像这样定义形状节点数据类型，而不是：

type Location = (Float, Float)

data ShapeNode
  = StringNode { stringLocation :: Location, stringData :: String }
  | CircleNode { circleLocation :: Location, radius :: Float }
  | SquareNode { squareLocation :: Location, length :: Float, height :: Float }

每个字段都被命名，您不能在数据值中重复相同的名称。

除此之外，您需要的所有内容都是为了理解上面的示例，即实现您的示例包含所有这些内容，以及您在所拥有的数据类型中具有作为记录字段值的函数的事实。

彻底充实你的理解而不是跳过任何步骤是一个好主意，那么你将来可以更容易地遵循这些事情。 ：） 祝你好运！

Answer 2

Heap是六个元素的记录。 要创建该类型的值，您必须提供所有六个元素。 假设您有适当的值和函数，您可以创建如下值：

myHeap = Heap myEmpty myInsert myFindMin myDeleteMin myMerge myContains

然而，这似乎不是惯用的Haskell设计。 为什么不定义与数据无关的泛型函数，或者，如果必须将它们捆绑在一起，则为类型类？