在 Haskell 中将各种长度的 List 转换为 Tuple

Question

我想将列表 [[1,2,3],[2,3]] 转换为元组 [(1,2,3),(2,3)]

我的功能：

thr [a,b,c] = (a,b,c)
tupel [] = []
tupel (x:xs) = if length x==3 then thr x:(tupel xs) else (tupel xs)

这与三个元素一起工作。

thr [a,b,c] = (a,b,c)
two [a,b]   = (a,b)
tupel [] = []
tupel (x:xs) = if length x==3 then thr x:(tupel xs) else two x:(tupel xs)

为什么不这样做呢？

错误：应用程序中的类型错误 * 表达式：两个 x ：tupel2 xs 术语：两个 x 类型：(a,a) * 不匹配：(a,a,a)

Answer 1

好的，让我们跳到最后并启动 ghci。 [(1,2,3),(1,2)]有什么类型？

ghci> :t [(1,2,3),(1,2)]

<interactive>:1:10:
     Couldn't match expected type `(t0, t1, t2)'
                 with actual type `(t3, t4)'
     In the expression: (1, 2)
     In the expression: [(1, 2, 3), (1, 2)]
     In an equation for `it': it = [(1, 2, 3), (1, 2)]

该错误不是因为我输入的数据错误，而是因为[(1,2,3),(1,2)] 不是有效的haskell。

haskell 中的列表可以包含无限数量的项目，但需要注意的是所有项目必须属于同一类型。

这可能看起来很奇怪，但(1,2,3) 和(1,2) 不是同一类型。一个是三元组，一个是二元组。

元组与列表有点相反——它只能保存特定数量的项目，但它们可以是一堆不同的类型。元组类型由它们包含的项目给出的类型序列定义。

所以 3 个整数的元组（或者 ghc 将显示的类似数字的东西）的类型与 2 个整数的元组不同。我们可以直接使用 ghci 中的:t 运算符看到这一点：

ghci> :t (1,2,3)
(1,2,3) :: (Num t1, Num t2, Num t) => (t, t1, t2)
ghci> :t (1,2)
(1,2) :: (Num t1, Num t) => (t, t1)

看到(2,3,4) 和(2,3) 的类型分别与(1,2,3) 和(1,2) 匹配：

ghci> :t (2,3,4)
(2,3,4) :: (Num t1, Num t2, Num t) => (t, t1, t2)
ghci> :t (2,3)
(2,3) :: (Num t1, Num t) => (t, t1)

这是因为(2,3,4) 和(1,2,3) 是两个具有相同类型的值。 (1,2) 和 (2,3) 也是如此。

因此在haskell 中没有将[[1,2,3],[1,2]] 转换为[(1,2,3),(1,2)] 的函数，因为这样的函数的结果不可能进行类型检查。

Answer 2

元组有不同的类型，因此您的tupel 函数没有单一（简单）类型。

但是，通过后退一步并使用 sum 类型，您可以对所有希望返回的变体进行编码：

data T a
    = One   a
    | Two   a a
    | Three a a a
    deriving Show

two :: [a] -> T a
two [a,b]   = Two   a b

thr :: [a] -> T a
thr [a,b,c] = Three a b c

tuple :: [[a]] -> [T a]
tuple []           = []
tuple ([a,b]  :xs) = Two   a b   : tuple xs
tuple ([a,b,c]:xs) = Three a b c : tuple xs
tuple (_ : xs)     =               tuple xs

请注意我们如何通过模式匹配区分二元素和三元素列表。

其次，为每个函数写下您的预期类型是一种很好的做法——这将有助于解决设计中的混乱，并快速揭示逻辑错误，如两种不同的元组类型。

运行它，您可以看到它如何很好地分组：

*Main> tuple [[1,2,3],[2,3]] 
[Three 1 2 3,Two 2 3]