Haskell 初学者，递归函数，列表，错误：非穷举模式

Question

我尝试编写一个函数 [int] -> int 用迭代函数计算整数列表的总和（结果应该等于内置函数 sum）

19>sumList :: [Int] -> Int
20>sumList [list] | length[list] > 0  = [list]!!0 + sumList (drop 1 [list])
21>               | otherwise = 0

这是我尝试运行的结果

uebung1.lhs:20:2: warning: [-Wincomplete-patterns]
Pattern match(es) are non-exhaustive
In an equation for ‘sumList’:
    Patterns not matched:
        []
        (_:_:_)
Ok, modules loaded: Main.
*Main> sumList []
*** Exception: uebung1.lhs:(20,2)-(21,31): Non-exhaustive patterns in     function sumList

*Main> sumList [3]
*** Exception: uebung1.lhs:(20,2)-(21,31): Non-exhaustive patterns in   function sumListi i i i i 

我做错了什么？我已经睡了一个晚上，但我只是不明白问题出在哪里。受保护的方程应该捕获所有列表长度的情况。感谢您的建议。

Answer 1

其他人已经回答了，但我想强调编译器发出的警告发现了问题：

Pattern match(es) are non-exhaustive
In an equation for ‘sumList’:
    Patterns not matched:
        []
        (_:_:_)

这是说代码在其模式匹配中没有处理某些情况。上面的空列表[]被报告为不匹配，意味着程序会在空列表上崩溃。此外，(_:_:_) 形式的列表不匹配：这些列表具有至少两个元素，例如 1:2:rest，它是一个以元素 1 和 2 开头的列表，然后是列表 rest用于下一个元素。

所以，警告告诉我们我们只处理长度为 1 的列表。实际上，我们只处理[_] 模式，这与_:[] 相同——从一个元素开始然后到那里结束的列表。

如果你是初学者，我想你还没有学过模式匹配。这应该是你学习 Haskell 的首要任务：它是最重要的特性之一。一般来说，如果你的递归代码使用length, !!, tail, head，你很可能做错了。有些地方需要这些函数，但在许多简单的练习中它们不是，模式匹配通常足够且优雅。

Answer 2

该功能不适用于空列表或任何包含多个项目的列表。

您的问题是您正在匹配[list]，这是一个包含一个成员list 的列表。相反，请尝试仅匹配 list。这意味着它将匹配来自您的类型签名的 [Int] 类型的任何内容。

我明白你的困惑，因为 [a] 类型适用于任何长度的列表，但 [a] 只会匹配一个元素的列表。

我还附上了另一种使用模式匹配编写函数的方法，希望对你有用。

sumList :: [Int] -> Int
sumList [] = 0
sumList (x:xs) = x + sumList xs

使用守卫是不寻常的，但你这样做了，你的代码看起来像这样：

sumList :: [Int] -> Int
sumList list
    | length list > 0 = head list + sumList (tail list)
    | otherwise = 0

注意[list] 已被list 替换，!! 0 已被head 替换，drop 1 已被tail 替换。

Hoogle 是你的朋友！

您还可以将空列表的检查移至第一个守卫，如下所示：

sumList :: [Int] -> Int
sumList list
    | list == [] = 0
    | otherwise = head list + sumList (tail list)

请注意此代码与模式匹配代码的相似程度。

Answer 3

问题是你的模式只匹配一个包含一个元素的列表。

例如，如果您尝试在ghci 中定义一个函数：

a [x] = x

然后尝试使用具有不同数量元素的列表来调用它：

a [1] 结果为1

a [] 结果为Exception: <interactive>:5:1-13: Non-exhaustive patterns in function a

a [1,2] 结果为Exception: <interactive>:1:1-9: Non-exhaustive patterns in function a

以下修改使您的功能正常工作：

sumList :: [Int] -> Int
sumList list | length list > 0  = list!!0 + sumList (drop 1 list)
             | otherwise = 0

但是，当然，以下定义会更惯用和更有效：

sumList :: [Int] -> Int
sumList [] = 0
sumList (x:xs) = x + sumList xs

通过(x:xs) 模式，您会立即收到x 作为列表头（list!!0）和xs 作为列表尾（drop 1 list）