地圖的有狀態版本（Haskell）

Question

我剛剛學習了有關創建高階函數的知識，並且我想制作一個映射函數，該函數能夠更改適用於元組的函數，以將該函數應用於該類型的列表。 （就像map函數一樣。）我正在嘗試以具有以下簽名的方式創建它：

statefulMap :: ((a,state) -> (b,state)) -> (([a],state) -> ([b],state))

我希望能夠使用此功能來創建一系列完整的加法器，但是首先如何創建此功能？

Answer 1

這實際上已經存在：我們可以使用一個狀態單子和使用的一元版本的map ： mapM 。

例如，我們可以編寫一個用於完整加法器的函數。 在這里，我認為狀態是指先前完整加法器已生成的進位。

因此，我們可以將完整的加法器設為：

import Control.Monad.State.Lazy

fa :: (Bool, Bool) -> State Bool Bool
fa (a, b) = do
   ci <- get
   let d = a /= b
   put ((ci && d) || (a && b))
   return (ci /= d)

類型意味着我們創建了一個改變狀態的函數。 第一個Bool指定狀態本身的類型（此處為布爾值，即True或False ），第二個Bool指定我們“返回”的內容（此處為特定完整加法器的輸出為True或False ）。

現在我們可以使用mapM制作一個有狀態的地圖：

fullAdders :: [(Bool, Bool)] -> State Bool [Bool]
fullAdders = mapM fa

因此，這需要一個2元組的列表（每個完整加法器的輸入），並產生一個State Bool [Bool] ，因此該狀態仍然是Bool ，但是現在的結果是一個booleans [Bool]的列表：一個列表包含每個完整加法器的輸出。

我們現在可以用fullAdders [(True, True), (True, False), (False, False), (True, True)]來稱呼它，但是這不會給我們布爾值列表，而是State Bool [Bool] 。 我們可以通過指定初始狀態來“ 運行 ”狀態monad。 我們可以通過使用runState :: State ab -> a -> (a, b)來做到這一點，因此可以使用以下命令來調用它：

runState (fullAdders [(True, True), (True, False), (False, False), (True, True)]) False

這將產生：

Prelude Control.Monad.State.Lazy> runState (fullAdders [(True, True), (True, False), (False, False), (True, True)]) False
([False,False,True,False],True)

因此，一個2元組的結果為第一項，新狀態為第二項（這里為True ，因為最后一個完整加法器的進位輸出將為True ）。