如何用过滤功能实现查找功能？

Question

我正在做一些练习来练习我的 Haskell 技能。我的任务是自己用filter函数实现Haskell函数find。

我已经实现了没有filter 函数的find 函数（参见下面的代码块），但现在我的问题是用filter 函数实现它。

-- This is the `find` function without `filter` and it's working for me.

find1 e (x:xs)= if e x then x
        else find1 e xs

-- This is the find function with the filter function 

find2 e xs = filter e xs

find1的结果是对的

*Main> find1(>4)[1..10]
Output : [5].

但是我用过滤器编写函数的实际任务给了我

*Main> find2(>4)[1..10]
Output : [5,6,7,8,9,10].

我想要的find2 的结果是find1 的结果。

Answer 1

要“剪切一个列表”以使其中只有一个 head 元素，请使用 take 1：

> take 1 [1..]
[1]

> take 1 []
[]

> take 1 $ find2 (> 4) [1..10]
[5]

> take 1 $ find2 (> 14) [1..10]
[]

如果您需要实现自己的take 1 函数，只需根据每种可能的输入情况写下其方程即可：

take1 [] = []
take1 (x:xs) = [x]

或者filter，

findWithFilter p xs = take1 $ filter p xs

您的find1 定义与您显示的输出不对应。相反，以下定义将：

find1 e (x:xs) = if e x then [x]     -- you had `x`
                   else find1 e xs
find1 _ []     = []                  -- the missing clause

习惯上将谓词称为p，而不是e，作为助记符。强烈建议将类型签名添加到所有顶级定义中。

如果您自己编写有困难，您可以不使用签名开始，然后询问 GHCi 它推断出哪种类型，而不是使用该签名如果它确实表达了您的意图 - 否则意味着您已经编写了不同的代码：

> :t find1
find1 :: (t -> Bool) -> [t] -> [t]

第一次尝试这似乎没问题。

除了，您实际上打算在输出列表中永远不会有超过 1 个元素：对于某些 x，它是 [] 或 [x]，永远不会超过一个。

[] 列表类型在这里过于宽松，因此并不完美。

这种类型确实存在。它被称为Maybe：对于某些x :: t，Maybe t 类型的值可以是Nothing 或Just x（阅读：x 具有t 类型）：

import Data.Maybe  (listToMaybe)

find22 p xs = listToMaybe $ filter p xs

我们甚至不必在这里take 1：函数listToMaybe :: [a] -> Maybe a（阅读：有一种函数类型，输入在[a]，输出在Maybe a）已经从其输入中获取最多一个元素列表，因为结果类型不允许超过一个元素——它只是没有更多的空间。因此它正确地表达了我们的意图：最多产生一个元素，如果有的话：

> find22 (> 4) [1..10]
Just 5

> find22 (> 14) [1..10]
Nothing

当你确定它是你需要的时候，在它的定义之上添加完整的签名：

find22 :: (a -> Bool) -> [a] -> Maybe a

接下来，自己实现listToMaybe。为此，只需遵循类型，并编写枚举可能输入情况的方程式，在每种情况下生成适当的输出类型值，就像我们在上面对take1 所做的那样。