模式匹配 Haskell 列表答案

【问题标题】：Pattern matching Haskell lists模式匹配 Haskell 列表
【发布时间】：2014-12-10 21:55:37
【问题描述】：

我开始使用the University of Pennsylvania's free online course materials 学习 Haskell。这些是故意放到网上的，所以我想我问这个问题不是在帮助任何人做作业。

我从以下函数中得到了一些编译器错误，我用它来回答第一个作业的一部分，我不知道为什么。我的功能是：

doubleEveryOther :: [Integer] -> [Integer]
doubleEveryOther [] = []
doubleEveryOther [x] = [x]
doubleEveryOther [x:y] = [x:(y*2)]
doubleEveryOther [x:y:ys] = [x:y*2:doubleEveryOther ys]

我得到的错误是：

01.hs:18:19:
    Couldn't match expected type ‘Integer’ with actual type ‘[a0]’
    In the pattern: x : y
    In the pattern: [x : y]
    In an equation for ‘doubleEveryOther’:
        doubleEveryOther [x : y] = [x : (y * 2)]

01.hs:18:27:
    Couldn't match expected type ‘Integer’ with actual type ‘[a0]’
    Relevant bindings include
      y :: [a0] (bound at 01.hs:18:21)
      x :: a0 (bound at 01.hs:18:19)
    In the expression: x : (y * 2)
    In the expression: [x : (y * 2)]
    In an equation for ‘doubleEveryOther’:
        doubleEveryOther [x : y] = [x : (y * 2)]

01.hs:19:19:
    Couldn't match expected type ‘Integer’ with actual type ‘[Integer]’
    In the pattern: x : y : ys
    In the pattern: [x : y : ys]
    In an equation for ‘doubleEveryOther’:
        doubleEveryOther [x : y : ys] = [x : y * 2 : doubleEveryOther ys]

01.hs:19:30:
    Couldn't match expected type ‘Integer’ with actual type ‘[Integer]’
    In the expression: x : y * 2 : doubleEveryOther ys
    In the expression: [x : y * 2 : doubleEveryOther ys]
    In an equation for ‘doubleEveryOther’:
        doubleEveryOther [x : y : ys] = [x : y * 2 : doubleEveryOther ys]

谁能帮我理解为什么我的模式不匹配正确的类型？

【问题讨论】：

太累了，无法完整回答，抱歉，但以下内容可能会给您一个想法：[x,y], (x:y:ys)。

标签： haskell types

【解决方案1】：

问题很简单：[] 表示元素列表。 : 表示连接一个元素和一个列表。所以[x:ys] 实际上意味着[[x,y1,y2..]] - 注意双括号。因此，在您的情况下，它是Integer 的列表，而不是Integer 的列表。

doubleEveryOther :: [Integer] -> [Integer]
doubleEveryOther [] = []
doubleEveryOther [x]= [x]
doubleEveryOther [x,y] = [x, y*2]
doubleEveryOther (x:y:ys) = x : y*2 : doubleEveryOther ys

如果您希望所有 4 个等式都使用相同的语法，则不能使用 []，因为它不允许 ys，因此您必须在任何地方使用 :：

doubleEveryOther :: [Integer] -> [Integer]
doubleEveryOther [] = []
doubleEveryOther (x:[])= x:[]
doubleEveryOther (x:y:[]) = x : y*2 : []
doubleEveryOther (x:y:ys) = x : y*2 : doubleEveryOther ys

【讨论】：

[x:ys] 实际上是 [[x,y1,y2..]]。这不是 100% 准确的。在[x:ys] 模式中，ys 可以为 nil，此时没有y1 和y2。

【解决方案2】：

代码应该是：

doubleEveryOther :: [Integer] -> [Integer]
doubleEveryOther [] = []
doubleEveryOther [x] = [x]
doubleEveryOther (x:y:[]) = [x, (y*2)]
doubleEveryOther (x:y:ys) = x: y*2 : doubleEveryOther ys

您不能直接在列表上进行模式匹配，因为列表语法只是语法糖。您必须匹配函数调用（特别是对 (:) 的调用，即 cons 运算符）。这些匹配项需要用括号括起来。

而且您不会将 cons 调用括在括号中。 [1 : 2 : []] 与 [[1, 2]] 相同。只是为了让它更清楚一点，在你的代码中你有[x : y*2]。 x 和 y 都是 Ints。但缺点(:) 是(:) :: a -> [a] -> [a] 类型。你用两个Ints 调用它，而不是你应该的Int 和[Int]。

【讨论】：

[x] 是单例列表的有效模式；它不一定是(x:[])。加里是对的。
谢谢，解决了。您能否详细说明为什么您的最终模式匹配有效，但在倒数第二个匹配中使用 cons 运算符无效？我想确保我真的明白这一点。
你的意思是在等式的右边吗？ x: (y*2): doubles ys 有效，因为它将doubles 的结果，将y 放在前面，然后将x 放在前面。第 4 行右边可以表示为x: (y*2): []，直接表达缺点。它需要一个空列表，在 y 上进行 conses，然后在 x 上进行 conses。但是因为我们已经知道了整个列表，所以我们可以使用列表语法糖直接写[x, y*2]。我们不能在最后一行使用列表语法糖，因为我们不知道doubleEveryOther 的结果。

【解决方案3】：

另外，你的第 3 行是第 4 行的一部分，所以

doubleEveryOther :: [Integer] -> [Integer]
doubleEveryOther [] = []
doubleEveryOther [x]= [x]
doubleEveryOther (x:y:ys) = x : y*2 : doubleEveryOther ys

【讨论】：