试图了解 (x:xs) 和列表？

Question

我一直受到列表工作方式的挑战，并对整个 (x:xs) 概念感到困惑。 我只是似乎没有意识到这一点。

例子

select :: Ord a => a -> [a] -> [a]
select y [] = []
select y (x:xs)
    | x < y     = x : select y xs
    | otherwise = select y xs

PS 我确切地知道 function 做了什么，但是任何人都能够解释这个过程（尤其包括奇怪的Ord a和=>符号）？

任何有效的策略将不胜感激。

提前致谢。 伊恩。

Answer 1

好的。 让我们在这里了解不同的句法元素。

1号线

select :: Ord a => a -> [a] -> [a]

这是一个类型声明。 它是 function 的声明（因为它具有->类型）。

function 有两个 arguments。

• 第一个是任何类型的单个值，用a表示（小写表示它是多态类型）。
• 第二个参数是与第一个参数相同的任何类型的列表。

返回值是任何类型的列表，与参数类型相同。

Ord a组件是一个类型类约束，它表示给定此 function 的任何类型也必须是Ord class 的实例。 这是可以比较的类型的class。

2号线

现在我们看第 2 行：

select y [] = []

这是select function 本身的一种定义。 它非常简单，包含两个 arguments 的模式和结果规范。 上面写着：

如果第一个参数是任何值（我们将其命名为y ），第二个参数是空列表（由[]模式表示），则select评估为空列表。

3号线

第 3 行包含列表的另一种情况：

select y (x:xs)

同样，这是select function 定义的一部分，用于第二个参数不是空列表的情况。 如果它不是一个空列表，那么它是一个带有头部x和尾部xs的列表。 “cons”构造函数(:)结合了列表头和尾。 这也是我们在列表上进行模式匹配以提取头部和尾部的方式。

通过在列表的头部和尾部进行模式匹配，使用(x:xs) ，我们将一个新变量x绑定到列表头部的值，并将xs绑定到列表尾部的值。

第 4 行和第 5 行

如果第二个参数是非空列表，最后两行是基于额外检查进行测试和分支的额外守卫：

| x < y     = x : select y xs
| otherwise = select y xs

当x小于第一个参数y时，第一个守卫会触发。 如果是这样，我们返回一个带有x在头部的新列表，并且select再次应用于尾部。

如果不是这种情况，那么我们从列表中删除x ，并仅返回递归调用 tail 时发生的情况。

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• 在 Haskell 中编程。
• 函数式编程的工艺。

这将是值得您花时间的。

Answer 2

我的 Haskell 充其量是有限的，但我会给出我能给出的答案，以防其他人这样做......

select :: Ord a => a -> [a] -> [a]

这说：

select function 使用任何类型“a”，以便该类型属于类型类“Ord”（可订购）。 它接受一个类型的实例加上一个类型的列表并返回一个类型的列表。

如果有帮助，在 Java 中，这可能表示为 (kindof)：

<T implements Comparable> List<T> select(T value, List<T> listOfValues);

实际的 function 定义说：

• 如果传入一个空列表，则返回一个空列表，否则
• 如果传入的列表的第一个元素小于该值，则返回一个列表，该列表包含附加到列表的该元素，该列表是通过评估应用于列表的 rest 的 function 产生的，否则
• 返回一个列表，该列表由附加到评估 function 产生的列表中的元素组成（即，没有第一个元素）

编辑：上述上下文中的可订购意味着“您可以将该类型的值相互比较以确定哪个是'第一个'”。 即，<、= 和> 运算符是为类型的值定义的。 “Ord”是由（实际上）Haskell 标准库定义的 TypeClass（前奏曲？我忘记它叫什么了）

Answer 3

(x:xs)用于对 cons 单元格进行模式匹配。 当您说[1,2,3]时，它实际上是1:(2:(3:[]))的语法糖。 因此，当select 1 [1,2,3]被调用时：

select y []     = ... -- pattern skipped; [1,2,3] does not match []
select y (x:xs) = ... -- pattern used, with y = 1, x = 1, and xs = [2,3]

因此，在(x:xs)中， x是列表的第一项，而xs是剩余的项。 仅当列表不为空时，此模式才会匹配。

至于Ord a =>语法，它的意思是“如果a是 class Ord类型的实例”。 Int可以在这里工作，因为它有一个Ord的实例，它看起来像这样：

instance Ord Int where
    (<=) = primitiveIntLessThanOrEqual

如果您离开了Ord a并且只是说select:: a -> [a] -> [a] ，那么x < y将不起作用，因为它需要 arguments 类型在Ord

(<) :: (Ord a) => a -> a -> Bool