从无限列表中获取所有长度为 4 的子字符串答案

【问题标题】：Getting all Substrings with length 4 out of infinite list从无限列表中获取所有长度为 4 的子字符串
【发布时间】：2020-02-04 20:31:07
【问题描述】：

我对 Haskell 很陌生，我正在尝试解决以下问题：

我有一个函数，可以生成一个无限长的不同长度的字符串列表。但是一定长度的字符串数量是有限制的。

现在我想提取列表中具有特定长度 n 的所有子字符串。不幸的是，我做了很多研究并尝试了很多东西，但没有一个对我有用。

我知道filter() 不起作用，因为它会检查列表的每个部分并导致无限循环。

这是我生成无限列表的函数：

allStrings =  [ c : s | s <- "" : allStrings, c <- ['R', 'T', 'P']]

我已经试过了：

allStrings = [x | x <- [ c : s | s <- "" : allStrings, 
                  c <- ['R', 'T', 'P']], length x == 4]

没有终止。

感谢您的帮助！

【问题讨论】：

filter 不会导致无限循环，因为它以惰性方式工作。只有当你完全评估列表时，它当然会陷入无限循环。
allStrings = [ c : s | s
@WillemVanOnsem 不会print . filter (>0) $ [0..]“全面评估列表”？
@T.Naz: 那是因为你的allStrings 永远不会发出什么东西，因为你说它应该是长度4，但是为了在这里构造一个长度为4 的列表，你首先需要allStrings 来构造一个长度为3 等的列表
@WillNess：是的，因为，如前所述，print 将完全评估该列表，因此一旦您开始 printing，您将永远无法摆脱它。

标签： list haskell functional-programming infinite enumerate

【解决方案1】：

问题是您的过滤器无法生成任何解决方案。为了生成长度为4 的字符串，您首先需要生成长度为3 的字符串，因为您每次都在其前面加上一个字符。为了生成长度为3 的列表，因此需要生成长度为2 的字符串，依此类推，直到基本情况：一个空字符串。

主要问题不是过滤器本身，问题在于您过滤的方式使得现在不可能发出值。

我们可以通过使用不同的列表来构建字符串来解决这个问题，并过滤该列表：

allStrings = filter ((==) 4 . length) vals
    where vals = [x | x <- [ c : s | s <- "" : vals, c <- "RTP"]]

这将发出所有长度为4 的列表，然后陷入无限循环，因为filter 将继续搜索更多字符串，但找不到这些。

但是我们可以做得更好，例如在这里使用replicateM :: Monad m => Int -> m a -> m [a]：

Prelude Control.Monad> replicateM 4 "RTP"
["RRRR","RRRT","RRRP","RRTR","RRTT","RRTP","RRPR","RRPT","RRPP","RTRR","RTRT","RTRP","RTTR","RTTT","RTTP","RTPR","RTPT","RTPP","RPRR","RPRT","RPRP","RPTR","RPTT","RPTP","RPPR","RPPT","RPPP","TRRR","TRRT","TRRP","TRTR","TRTT","TRTP","TRPR","TRPT","TRPP","TTRR","TTRT","TTRP","TTTR","TTTT","TTTP","TTPR","TTPT","TTPP","TPRR","TPRT","TPRP","TPTR","TPTT","TPTP","TPPR","TPPT","TPPP","PRRR","PRRT","PRRP","PRTR","PRTT","PRTP","PRPR","PRPT","PRPP","PTRR","PTRT","PTRP","PTTR","PTTT","PTTP","PTPR","PTPT","PTPP","PPRR","PPRT","PPRP","PPTR","PPTT","PPTP","PPPR","PPPT","PPPP"]

请注意，这里的 last 字符在我们生成下一个字符串时首先发生变化。我把它作为一个练习来获得相反的结果。

【讨论】：

【解决方案2】：

这个

allStrings4 = takeWhile ((== 4) . length) . 
                dropWhile ((< 4) . length) $ allStrings

成功了。

之所以有效，是因为您的（第一个）allStrings 定义以高效的方式巧妙地生成了包含'R'、'T' 和'P' 字母的所有字符串，长度递减顺序。

不要试图把它全部塞进一个定义中，把你的顾虑分开！首先为更普遍的问题建立一个解决方案（这是你的allStrings定义），然后使用它来解决更受限制的问题。这通常会简单得多，尤其是使用 Haskell 的惰性求值时。

我们只需要注意我们的流总是高效的，永远不会卡住。

【讨论】：

allStrings 这里指的是你的 first 定义。从不使用相同的名称来指代不同的事物。总是给它们编号：allStrings、allStrings2 等，所以不会混淆。
“切勿使用相同的名称来指代不同的事物”是一个难以理解的准则。我们通常使用xs 来指代整个程序过程中的许多不同事物。我不知道你的意思是什么，所以我不能为你提供一个很好的澄清。
我认为更好的指导方针是避免名称阴影，除非您非常确定要这样做。如果您启用-Wall 或-Wname-shadowing，编译器会警告您。
@amalloy 我的意思是“在同一个问题中”，最终。或者更广泛地说，在 GHCi 提示下探索“互动游戏”期间。
（我很惊讶它不清楚顺便说一句。显然这句话是在上下文中提出的，我想，OP询问了两个具有相同名称的不同定义，其中令人困惑，等等——都在同一条评论中提到）