Haskell入门

 

Haskell入门

各就各位，预备！

好 的，出发！如果你就是那种从不看说明书的不良人士，我推荐你还是回头看一下简介的最后一节。那里面讲了这个教程中你需要用到的工具及基本用法。我们首先要 做的就是进入ghc的交互模式，接着就可以调几个函数小体验一把haskell了。打开控制台，输入ghci，你会看到如下欢迎信息

 

GHCi, version 6.8.2: http://www.haskell.org/ghc/  
:? for help  Loading package base ... linking ... done.   
Prelude> 

 

恭喜，您已经进入了ghci！目前它的命令行提示是prelude>，不过它在你装载什么东西后会变的比较长。免得碍眼，我们输入个:set prompt "ghci> "把它改成ghci>。

 

如下是一些简单的运算

 

ghci> 2 + 15  17   
ghci> 49 * 100  4900   
ghci> 1892 - 1472  420   
ghci> 5 / 2  2.5   
ghci> 

 

很简单。也可以在一行中使用多个运算符，按照运算符优先级执行计算，使用括号可以更改优先级次序。

 

ghci> (50 * 100) - 4999   
1   
ghci> 50 * 100 - 4999   
1   
ghci> 50 * (100 - 4999)   
-244950 

 

很酷么？嗯，我承认不。处理负数时会有个小陷阱：执行5 * -3会使ghci报错。所以说，使用负数时最好将其置于括号之中，像5*(-3)就不会有问题。

 

逻辑运算也同样直白，你也许知道，&&指逻辑与，||指逻辑或，not指逻辑否。

 

ghci> True && False   
False   
ghci> True && True   
True   
ghci> False || True   
True    
ghci> not False   
True   
ghci> not (True && True)   
False 

 

相等性可以这样判定

 

ghci> 5 == 5   
True   
ghci> 1 == 0   
False   
ghci> 5 /= 5   
False   
ghci> 5 /= 4   
True   
ghci> "hello" == "hello"   
True  

 

执行5+"llama"或者5==True会怎样？好的，一个大大的报错等着你。

 

No instance for (Num [Char])   
arising from a use of `+' at :1:0-9   
Possible fix: add an instance declaration for (Num [Char])   
In the expression: 5 + "llama"   
In the definition of `it': it = 5 + "llama"  

 

Yikes！ghci 提示说"llama"并不是数值类型，所以它不知道该怎样才能给它加上5。即便是“four”甚至是“4”也不可以，haskel不拿它当数值。执行 True==5, ghci就会提示类型不匹配。+运算符要求两端都是数值，而==运算符仅对两个可比较的值可用。这就要求他们的类型都必须一致，苹果和橙子就无法做比较。 我们会在后面深入地理解类型的概念。Note:5+4.0是可以执行的，5既可以做被看做整数也可以被看做浮点数，但4.0则不能被看做整数。

也 许你并未察觉，不过从始至终我们一直都在使用函数。*就是一个将两个数相乘的函数，就像三明治一样，用两个参数将它夹在中央，这被称作中缀函数。而其他大 多数不能与数夹在一起的函数则被称作前缀函数。绝大部分函数都是前缀函数，在接下来我们就不多做甄别。大多数命令式编程语言中的函数调用形式通常就是函数 名，括号，由逗号分隔的参数表。而在haskell中，函数调用的形式是函数名，空格，空格分隔的参数表。简单据个例子，我们调用haskell中最无聊 的函数：

 

ghci> succ 8   
9  

 

succ函数返回一个数的后继（successor, 在这里就是8后面那个数，也就是9。译者注）。如你所见，通过空格将函数与参数分隔。调用多个参数的函数也是同样容易，min和max接受两个可比较大小的参数，并返回较大或者较小的那个数。

 

ghci> min 9 10   
9   
ghci> min 3.4 3.2   
3.2   
ghci> max 100 101   
101  

 

函数调用拥有最高的优先级，如下两句是等效的

 

ghci> succ 9 + max 5 4 + 1   
16   
ghci> (succ 9) + (max 5 4) + 1   
16 

 

若要取9乘10的后继，succ 9*10是不行的，程序会先取9的后继，然后再乘以10得100。正确的写法应该是succ(9*10)，得91。如果某函数有两个参数，也可以用 ` 符号将它括起，以中缀函数的形式调用它。例如取两个整数相除所得商的div函数,div 92 10可得9，但这种形式不容易理解：究竟是哪个数是除数，哪个数被除？使用中缀函数的形式 92 `div` 10 就更清晰了。从命令式编程走过来的人们往往会觉得函数调用与括号密不可分，在C中，调用函数必加括号，就像foo(),bar(1),或者 baz(3,"haha")。而在haskell中，函数的调用必使用空格，例如bar (bar 3)，它并不表示以bar和3两个参数去调用bar，而是以bar 3所得的结果作为参数去调用bar。在C中，就相当于bar(bar(3))`。

启蒙：你的第一个函数

 

在前一节中我们简单介绍了函数的调用，现在让我们编写我们自己的函数！打开你最喜欢的编辑器，输入如下代码，它的功能就是将一个数字乘以2.

 

doubleMe x = x + x 

 

函数的声明与它的调用形式大体相同，都是先函数名，后跟由空格分隔的参数表。但在声明中一定要在 = 后面定义函数的行为。

 

保存为baby.hs或任意名称，然后转至保存的位置，打开ghci，执行:l baby.hs。这样我们的函数就装载成功，可以调用了。

 

ghci> :l baby   
[1 of 1] Compiling Main             ( baby.hs, interpreted )   
Ok, modules loaded: Main.   
ghci> doubleMe 9   
18   
ghci> doubleMe 8.3   
16.6  

 

+运算符对整数和浮点都可用（实际上所有有数字特征的值都可以），所以我们的函数可以处理一切数值。声明一个包含两个参数的函数如下：

 

doubleUs x y = x*2 + y*2  

 

很简单。将其写成doubleUs x y = x + x + y + y也可以。测试一下（记住要保存为baby.hs并到ghci下边执行:l baby.hs）

 

ghci> doubleUs 4 9  26   
ghci> doubleUs 2.3 34.2  73.0   
ghci> doubleUs 28 88 + doubleMe 123   
478

 

你可以在其他函数中调用你编写的函数，如此一来我们可以将doubleMe函数改为：

 

doubleUs x y = doubleMe x + doubleMe y  

这 种情形在haskell下边十分常见：编写一些简单的函数，然后将其组合，形成一个较为复杂的函数，这样可以减少重复工作。设想若是哪天有个数学家验证说 2应该是3，我们只需要将doubleMe改为x+x+x即可，由于doubleUs调用到doubleMe，于是整个程序便进入了2即是3的古怪世界。

 

haskell中的函数并没有顺序，所以先声明doubleUs还是先声明doubleMe都是同样的。如下，我们编写一个函数，它将小于100的数都乘以2，因为大于100的数都已经足够大了！

 

doubleSmallNumber x = if x > 100                           
                                     then x                           
                                     else  x*2  

 

接 下来介绍haskell的if语句。你也许会觉得和其他语言很像，不过存在一些不同。haskell中if语句的else部分是不可省略。在命令式语言 中，你可以通过if语句来跳过一段代码，而在haskell中，每个函数和表达式都要返回一个结果。对于这点我觉得将if语句置于一行之中会更易理解。 haskell 中的if语句的另一个特点就是它其实是个表达式，表达式就是返回一个值的一段代码：5是个表达式，它返回5；4+8是个表达式；x+y也是个表达式，它返 回x+y的结果。正由于else是强制的，if语句一定会返回某个值，所以说if语句也是个表达式。如果要给刚刚定义的函数的结果都加上1，可以如此修 改：

 

doubleSmallNumber' x = (if x > 100 then x else x*2) + 1 

 

若是去掉括号，那就会只在小于100的时候加1。注意函数名最后的那个单引号，它没有任何特殊含义，只是一个函数名的合法字符罢了。通常，我们使用单引号来区分一个稍经修改但差别不大的函数。定义这样的函数也是可以的：

 

conanO'Brien = "It's a-me, Conan O'Brien!"  

 

在 这里有两点需要注意。首先就是我们没有大写conan的首字母，因为首字母大写的函数是不允许的，稍后我们将讨论其原因；另外就是这个函数并没有任何参 数。没有参数的函数通常被称作“定义”（或者“名字”），一旦定义，conanO'Brien就与字符串"It's a-me, Conan O'Brien!"完全等价，且它的值不可以修改。

List入门

在 Haskell中，List就像现实世界中的购物单一样重要。它是最常用的数据结构，并且十分强大，灵活地使用它可以解决很多问题。本节我们将对 List，字符串和list comprehension有个初步了解。 在Haskell中，List是一种单类型的数据结构，可以用来存储多个类型相同的元素。我们可以在里面装一组数字或者一组字符，但不能把字符和数字装在 一起。

 

Note:在ghci下，我们可以使用let关键字来定义一个常量。在ghci下执行let a =1与在脚本中编写a=1是等价的。

 

ghci> let lostNumbers = [4,8,15,16,23,48]   
ghci> lostNumbers    
[4,8,15,16,23,48] 

 

如你所见，一个List由方括号括起，其中的元素用逗号分隔开来。若试图写[1,2,'a',3,'b','c',4]这样的List，Haskell就会报出这几个字符不是数字的错误。字符串实际上就是一组字符的List，"Hello"只是['h','e','l','l','o']的语法糖而已。所以我们可以使用处理List的函数来对字符串进行操作。 将两个List合并是很常见的操作，这可以通过++运算符实现。

 

ghci> [1,2,3,4] ++ [9,10,11,12]    
[1,2,3,4,9,10,11,12]   
ghci> "hello" ++ " " ++ "world"   
"hello world"   
ghci> ['w','o'] ++ ['o','t']   
"woot"

 

在 使用++运算符处理长字符串时要格外小心(对长List也是同样)，Haskell会遍历整个的List(++符号左边的那个)。在处理较短的字符串时问 题还不大，但要是在一个5000万长度的List上追加元素，那可得执行好一会儿了。所以说，用:运算符往一个List前端插入元素会是更好的选择。

 

ghci> 'A':" SMALL CAT"   
"A SMALL CAT"   
ghci> 5:[1,2,3,4,5]  
[5,1,2,3,4,5] 

 

:运算符可以连接一个元素到一个List或者字符串之中，而++运算符则是连接两个List。若要使用++运算符连接单个元素到一个List之中，就用方括号把它括起使之成为单个元素的List。[1,2,3]实际上是1:2:3:[]的语法糖。[]表示一个空List,若要从前端插入3，它就成了[3],再插入2，它就成了[2,3]，以此类推。

 

Note:[],[[]],[[],[],[]]是不同的。第一个是一个空的List，第二个是含有一个空List的List，第三个是含有三个空List的List。

 

若是要按照索引取得List中的元素，可以使用!!运算符，索引的下标为0。

 

ghci> "Steve Buscemi" !! 6   
'B'   
ghci> [9.4,33.2,96.2,11.2,23.25] !! 1   
33.2 

 

但你若是试图在一个只含有4个元素的List中取它的第6个元素，就会报错。要小心！

 

List同样也可以用来装List，甚至是List的List的List：

 

ghci> let b = [[1,2,3,4],[5,3,3,3],[1,2,2,3,4],[1,2,3]]   
ghci> b   
[[1,2,3,4],[5,3,3,3],[1,2,2,3,4],[1,2,3]]   
ghci> b ++ [[1,1,1,1]]   
[[1,2,3,4],[5,3,3,3],[1,2,2,3,4],[1,2,3],[1,1,1,1]]   
ghci> [6,6,6]:b   
[[6,6,6],[1,2,3,4],[5,3,3,3],[1,2,2,3,4],[1,2,3]]   
ghci> b !! 2   
[1,2,2,3,4]  

 

List 中的List可以是不同长度，但必须得是相同的类型。如不可以在List中混合放置字符和数组相同，混合放置数值和字符的List也是同样不可以的。当 List内装有可比较的元素时，使用 > 和 >=可以比较List的大小。它会先比较第一个元素，若它们的值相等，则比较下一个，以此类推。

 

ghci> [3,2,1] > [2,1,0]   
True   
ghci> [3,2,1] > [2,10,100]   
True   
ghci> [3,4,2] > [3,4]   
True   
ghci> [3,4,2] > [2,4]   
True   
ghci> [3,4,2] == [3,4,2]   
True 

 

还可以对List做啥？如下是几个常用的函数:

 

head返回一个List的头部，也就是List的首个元素。

 

ghci> head [5,4,3,2,1]  
5

 

tail返回一个LIst的尾部，也就是List除去头部之后的部分。

 

ghci> tail [5,4,3,2,1]   
[4,3,2,1]  

 

last返回一个LIst的最后一个元素。

 

ghci> last [5,4,3,2,1]   
1  

 

init返回一个LIst出去最后一个元素的部分。

 

ghci> init [5,4,3,2,1]   
[5,4,3,2]  

 

如果我们把List想象为一头怪兽，那这就是它的样子：

试一下，若是取一个空List的head又会怎样？

 

ghci> head []   
*** Exception: Prelude.head: empty list 

 

omg，它翻脸了！怪兽压根就不存在，head又从何而来？在使用head，tail，last和init时要小心别用到空的List上，这个错误不会在编译时被捕获。所以说做些工作以防止从空List中取值会是个好的做法。

 

length返回一个List的长度。

 

ghci> length [5,4,3,2,1]   
5 

 

null检查一个List是否为空。如果是，则返回True，否则返回False。应当避免使用xs==[]之类的语句来判断List是否为空，使用null会更好。

 

ghci> null [1,2,3]   
False   
ghci> null []   
True 

 

reverse将一个List反转

 

ghci> reverse [5,4,3,2,1]   
[1,2,3,4,5] 

 

take返回一个List的前几个元素，看：

 

ghci> take 3 [5,4,3,2,1]   
[5,4,3]   
ghci> take 1 [3,9,3]   
[3]   
ghci> take 5 [1,2]   
[1,2]   
ghci> take 0 [6,6,6]  
[] 

 

如上，若是图取超过List长度的元素个数，只能得到原List。若take 0个元素，则会得到一个空List！drop与take的用法大体相同，它会删除一个List中的前几个元素。

 

ghci> drop 3 [8,4,2,1,5,6]   
[1,5,6]   
ghci> drop 0 [1,2,3,4]   
[1,2,3,4]   
ghci> drop 100 [1,2,3,4]   
[]  

 

maximum返回一个List中最大的那个元素。miniimun返回最小的。

 

ghci> minimum [8,4,2,1,5,6]   
1   
ghci> maximum [1,9,2,3,4]   
9  

 

sum返回一个List中所有元素的和。product返回一个List中所有元素的积。

 

ghci> sum [5,2,1,6,3,2,5,7]   
31   
ghci> product [6,2,1,2]   
24   
ghci> product [1,2,5,6,7,9,2,0]   
0  

 

elem判断一个元素是否在包含于一个List，通常以中缀函数的形式调用它。

 

ghci> 4 `elem` [3,4,5,6]   
True   
ghci> 10 `elem` [3,4,5,6]   
False 

 

这就是几个基本的List操作函数，我们会在往后的一节中了解更多的函数。

德州区间

该 怎样得到一个包含1到20之间所有数的List呢?我们完全可以用手把它全打出来，但显而易见，这并不是完美人士的方案，他们都用区间（Range）。 Range是构造List方法之一，而其中的值必须是可枚举的，像1、2、3、4...字符同样也可以枚举，字母表就是A..Z所有字符的枚举。而名字就 不可以枚举了，"john"后面是谁？我不知道。

 

要得到包含1到20中所有自然数的List，只要[1..20]即可，这与用手写[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]是完全等价的。其实用手写一两个还不是什么大事，但若是手写一个非常长的List那就一定是笨得可以了。

 

ghci> [1..20]   
[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]   
ghci> ['a'..'z']   
"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"   
ghci> ['K'..'Z']   
"KLMNOPQRSTUVWXYZ"

 

Range很cool，允许你申明一个步长。要得到1到20间所有的偶数或者3的倍数该怎样？

 

ghci> [2,4..20]   
[2,4,6,8,10,12,14,16,18,20]   
ghci> [3,6..20]   
[3,6,9,12,15,18]  

 

仅需用逗号将前两个元素隔开，再标上上限即可。尽管Range很聪明，但它恐怕还满足不了一些人对它的期许。你就不能通过[1,2,4..100]这样的语句来获得所有2的幂。一方面是因为步长只能标明一次，另一方面就是仅凭前几项，数组的后项是不能确定的。要得到20到1的List，[20..1]是不可以的。必须得[20,19..1]。在Range中使用浮点数要格外小心！出于定义的原因，浮点数并不精确。若是使用浮点数的话，你就会得到如下的糟糕结果

 

ghci> [0.1, 0.3 .. 1]   
[0.1,0.3,0.5,0.7,0.8999999999999999,1.0999999999999999] 

 

我的建议就是避免在Range中使用浮点数。

 

你也可以不标明Range的上限，从而得到一个无限长度的List。在后面我们会讲解关于无限List的更多细节。取前24个13的倍数该怎样？恩，你完全可以[13,26..24*13]，但有更好的方法：take 24 [13,26..]。

 

由 于Haskell是惰性的，它不会对无限长度的List求值，否则会没完没了的。它会等着，看你会从它那儿取多少。在这里它见你只要24个元素，便欣然交 差。如下是几个生成无限List的函数cycle接受一个List做参数并返回一个无限List。如果你只是想看一下它的运算结果而已，它会运行个没完 的。所以应该在某处划好范围。

 

ghci> take 10 (cycle [1,2,3])   
[1,2,3,1,2,3,1,2,3,1]   
ghci> take 12 (cycle "LOL ")   
"LOL LOL LOL "  

 

repeat接受一个值作参数，并返回一个仅包含该值的无限List。这与用cycle处理单元素List差不多。

 

ghci> take 10 (repeat 5)   
[5,5,5,5,5,5,5,5,5,5] 

 

其实，你若只是想得到包含相同元素的List，使用replicate会更简单，如replicate 3 10，得[10,10,10]。

我是List Comprehension

学过数学的你对集合的comprehension（Set Comprehension）概念一定不会陌生。通过它，可以从既有的集合中按照规则产生一个新集合。前十个偶数的set comprehension可以表示为，竖线左端的部分是输出函数，x是变量，N是输入集合。在haskell下，我们可以通过类似take 10 [2,4..]的代码来实现。但若是把简单的乘2改成更复杂的函数操作该怎么办呢？用list comprehension，它与set comprehension十分的相似，用它取前十个偶数轻而易举。这个list comprehension可以表示为：

 

ghci> [x*2 | x <- [1..10]]   
[2,4,6,8,10,12,14,16,18,20]

 

如你所见，结果正确。给这个comprehension再添个限制条件（predicate），它与前面的条件由一个逗号分隔。在这里，我们要求只取乘以2后大于等于12的元素。

 

ghci> [x*2 | x <- [1..10], x*2 >= 12]   
[12,14,16,18,20] 

 

cool，灵了。若是取50到100间所有除7的余数为3的元素该怎么办？简单：

 

ghci> [ x | x <- [50..100], x `mod` 7 == 3]   
[52,59,66,73,80,87,94]  

 

成 功！从一个List中筛选出符合特定限制条件的操作也可以称为过滤（flitering）。即取一组数并且按照一定的限制条件过滤它们。再举个例子 吧，假如我们想要一个comprehension，它能够使list中所有大于10的奇数变为“BANG”，小于10的奇数变为“BOOM”，其他则统统 扔掉。方便重用起见，我们将这个comprehension置于一个函数之中。

 

boomBangs xs = [ if x < 10 then "BOOM!" else "BANG!" | x <- xs, odd x]  

 

这个comprehension的最后部分就是限制条件，使用odd函数判断是否为奇数：返回True，就是奇数，该List中的元素才被包含。

 

ghci> boomBangs [7..13]   
["BOOM!","BOOM!","BANG!","BANG!"]  

 

也可以加多个限制条件。若要达到10到20间所有不等于13，15或19的数，可以这样：

 

ghci> [ x | x <- [10..20], x /= 13, x /= 15, x /= 19]   
[10,11,12,14,16,17,18,20] 

 

除了多个限制条件之外，从多个List中取元素也是可以的。这样的话comprehension会把所有的元素组合交付给我们的输出函数。在不过滤的前提 下，取自两个长度为4的集合的comprehension会产生一个长度为16的List。假设有两个List，[2,5,10]和[8,10,11]， 要取它们所有组合的积，可以这样：

 

ghci> [ x*y | x <- [2,5,10], y <- [8,10,11]]   
[16,20,22,40,50,55,80,100,110]  

 

意料之中，得到的新List长度为9。若只取乘积为50的结果该如何？

 

ghci> [ x*y | x <-[2,5,10], y <- [8,10,11], x*y > 50]   
[55,80,100,110]  

 

取个包含一组名词和形容词的List comprehension吧，写诗的话也许用得着。

 

ghci> let nouns = ["hobo","frog","pope"]   
ghci> let adjectives = ["lazy","grouchy","scheming"]   
ghci> [adjective ++ " " ++ noun | adjective <- adjectives, noun <- nouns]   
["lazy hobo","lazy frog","lazy pope","grouchy hobo","grouchy frog", "grouchy pope","scheming hobo", 
"scheming frog","scheming pope"] 

 

明白！让我们编写自己的length函数吧！就叫做length'!

 

length' xs = sum [1 | _ <- xs]  

 

_ 表示我们并不关心从List中取什么值，与其弄个永远不用的变量，不如直接一个_。这个函数将一个List中所有元素置换为1，并且使其相加求和。得到的 结果便是我们的List长度。友情提示：字符串也是List，完全可以使用list comprehension来处理字符串。如下是个除去字符串中所有非大写字母的函数：

 

removeNonUppercase st = [ c | c <- st, c `elem` ['A'..'Z']]  

 

测试一下：

 

ghci> removeNonUppercase "Hahaha! Ahahaha!"   
"HA"   
ghci> removeNonUppercase "IdontLIKEFROGS"   
"ILIKEFROGS"  

 

在这里，限制条件做了所有的工作。它说：只有在['A'..'Z']之间的字符才可以被包含。

 

若操作含有List的List，使用嵌套的List comprehension也是可以的。假设有个包含许多数值的List的List，让我们在不拆开它的前提下除去其中的所有奇数：

 

ghci> let xxs = [[1,3,5,2,3,1,2,4,5],[1,2,3,4,5,6,7,8,9],[1,2,4,2,1,6,3,1,3,2,3,6]]   
ghci> [ [ x | x <- xs, even x ] | xs <- xxs]   
[[2,2,4],[2,4,6,8],[2,4,2,6,2,6]] 

 

将List Comprehension分成多行也是可以的。若非在GHCI之下，还是将List Comprehension分成多行好，尤其是需要嵌套的时候。

Tuple

从 某种意义上讲，Tuple(元组)很像List--都是将多个值存入一个个体的容器。但它们却有着本质的不同，一组数字的List就是一组数字，它们的类 型相 同，且不关心其中包含元素的数量。而Tuple则要求你对需要组合的数据的数目非常的明确，它的类型取决于其中项的数目与其各自的类型。Tuple中的项 由括号括起，并由逗号隔开。

 

另外的不同之处就是Tuple中的项不必为同一类型，在Tuple里可以存入多类型项的组合。

 

动脑筋，在haskell中表示二维向量该如何？使用List是一种方法，它倒也工作良好。若要将一组向量置于一个List中来表示平面图形又该怎样？我们可以写类似[[1,2],[8,11],[4,5]]的代码来实现。但问题在于，[[1,2],[8,11,5],[4,5]]也 是同样合法的，因为其中元素的类型都相同。尽管这样并不靠谱，但编译时并不会报错。然而一个长度为2的Tuple（也可以称作序对，Pair），是一个独 立的类 型，这便意味着一个包含一组序对的List不能再加入一个三元组，所以说把原先的方括号改为圆括号使用Tuple会 更好:[(1,2),(8,11),(4,5)]。若试图表示这样的图形：[(1,2),(8,11,5),(4,5)]，就会报出以下的错误：

 

Couldn't match expected type `(t, t1)'   
against inferred type `(t2, t3, t4)'   
In the expression: (8, 11, 5)   
In the expression: [(1, 2), (8, 11, 5), (4, 5)]   
In the definition of `it': it = [(1, 2), (8, 11, 5), (4, 5)]

 

这告诉我们说程序在试图将序对和三元组置于同一List中，而这是不允许的。同样[(1,2),("one",2)]这样的List也不行，因为 其中的第一个Tuple是一对数字，而第二个Tuple却成了一个字符串和一个数字。Tuple可以用来储存多个数据，如，我们要表示一个人的名字与年 龄，可以使用这样的Tuple:("Christopher", "Walken", 55)。从这个例子里也可以看出，Tuple中也可以存储List。

 

使用Tuple前应当事先明确一条数据中应该由多少个项。每个不同长度的Tuple都是独立的类型，所以你就不可以写个函数来给它追加元素。而唯一能做的，就是通过函数来给一个List追加序对，三元组或是四元组等内容。

 

可以有单元素的List，但Tuple不行。想想看，单元素的Tuple本身就只有一个值，对我们又有啥意义？不靠谱。

 

同List相同，只要其中的项是可比较的，Tuple也可以比较大小，只是你不可以像比较不同长度的List那样比较不同长度的Tuple。如下是两个有用的序对操作函数：

 

fst返回一个序对的首项。

 

ghci> fst (8,11)   
8   
ghci> fst ("Wow", False)   
"Wow"

 

snd返回序对的尾项。

 

ghci> snd (8,11)   
11   
ghci> snd ("Wow", False)   
False

 

Note：这两个函数仅对序对有效，而不能应用于三元组，四元组和五元组之上。稍后，我们将过一遍从Tuple中取数据的所有方式。

 

有个函数很cool，它就是zip。它可以用来生成一组序对(Pair)的List。它取两个List，然后将它们交叉配对，形成一组序对的List。它很简单，却很实用，尤其是你需要组合或是遍历两个List时。如下是个例子：

 

ghci> zip [1,2,3,4,5] [5,5,5,5,5]   
[(1,5),(2,5),(3,5),(4,5),(5,5)]   
ghci> zip [1 .. 5] ["one", "two", "three", "four", "five"]   
[(1,"one"),(2,"two"),(3,"three"),(4,"four"),(5,"five")]

 

它把元素配对并返回一个新的List。第一个元素配第一个，第二个元素配第二个..以此类推。注意，由于序对中可以含有不同的类型，zip函数可能会将不同类型的序对组合在一起。若是两个不同长度的List会怎么样？

 

ghci> zip [5,3,2,6,2,7,2,5,4,6,6] ["im","a","turtle"]   
[(5,"im"),(3,"a"),(2,"turtle")]

 

较长的那个会在中间断开，去匹配较短的那个。由于haskell是惰性的，使用zip同时处理有限和无限的List也是可以的：

 

ghci> zip [1..] ["apple", "orange", "cherry", "mango"]   
[(1,"apple"),(2,"orange"),(3,"cherry"),(4,"mango")]

 

接下来考虑一个同时应用到List和Tuple的问题：如何取得所有三边长度皆为整数且小于等于10，周长为24的直角三角形？首先，把所有三遍长度小于等于10的三角形都列出来：

 

ghci> let triangles = [ (a,b,c) | c <- [1..10], b <- [1..10], a <- [1..10] ]

 

刚才我们是从三个List中取值，并且通过输出函数将其组合为一个三元组。只要在ghci下边调用triangle，你就会得到所有三边都小于等于 10的三角形。我们接下来给它添加一个限制条件，令其必须为直角三角形。同时也考虑上b边要短于斜边，a边要短于b边情况：

 

ghci> let rightTriangles = [ (a,b,c) | c <- [1..10], b <- [1..c], a <- [1..b], a^2 + b^2 == c^2]

 

已经差不多了。最后修改函数，告诉它只要周长为24的三角形。

 

ghci> let rightTriangles' = [ (a,b,c) | c <- [1..10], b <- [1..c], a <- [1..b], a^2 + b^2 == c^2, a+b+c == 24]   
ghci> rightTriangles'   
[(6,8,10)]