在 Haskell 中生成二维网格

Question

我正在学习Haskell，并希望编写一个类似于C语言中生成二维网格的函数：

int data[3][3]

什么是一个可接受且优雅的方法？Zip？Foldl？

我可以像这样声明一个：

x = [[0,0,0],
     [0,0,0],
     [0,0,0]]

但我想要一个带有x和y参数的函数。很难理解不使用for/while循环的最简单方法 :(

- Dominic Bou-Samra

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“generate” 是什么意思？ - vicvicvic

@Cyclone：在Haskell中，for/while循环长什么样？ - Gabe

@Gabe: 我想象中的东西类似于 http://www.xoltar.org/old_site/2003//sep/09/haskellLoops.html - Cyclone

即便如此，您仍然面临大多数Haskell数据结构（例如Data.Array）是不可变的问题。这意味着您无法逐个初始化数组。 - Thomas M. DuBuisson

Answer 1

您似乎在问“在Haskell中，我应该使用什么代替数组”，对吗？您询问了使用列表的情况，但这显然不是数组，并且对于需要非顺序访问的任何严肃工作都应该避免使用它们（例如，列表提供O（n）元素访问而不是O（1））。

您应该考虑的软件包：array（旧的、标准的Haskell数组）、vector（新的、使用流融合技术、快速、合理的API、封装或非封装、但只有一个维度，除非您将它们嵌套），以及repa（仅适用于较新的GHC版本，但允许多维数组和并行操作，即使使用非封装表示）。

初始化它们中的任何一个最简单的方法是它们各自的“fromList”函数。例如：

import Data.Vector as V
...
    V.fromList $ map V.fromList [[01,02,03],[11,12,13],[22,22,23]]

- Thomas M. DuBuisson

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公正的观点，TomMD！我有点反对“严肃工作”的说法 - 在我看来，“性能关键”是更好的描述。 - vicvicvic

vicvicvic：没错，我刚刚编辑了那部分内容，更好地强调我指的是性能关键的非顺序访问。 - Thomas M. DuBuisson

Answer 2

如果你想要一个不太复杂、读取快速并且有合理的“更新”速度，那么你应该考虑使用带有 (x,y) 对作为键的 Map（import Data.Map）。添加辅助函数进行范围检查和返回缺失条目的默认值，这样就可以很好地替代矩阵了（只要矩阵不是特别大）。

- Landei

Answer 3

我会使用一个列表的列表（:: [[a]]），可能会加入一些新类型，以确保所有列表的长度相等。

要创建包含 n 个值的列表，您可以使用 replicate :: Int -> a -> [a]，所以要生成一个列表的列表，您只需要再次复制该列表...

grid :: Int -> Int -> a -> [[a]]
grid x y = replicate y . replicate x

在这里，a参数允许您生成任何类型的“零”值列表。可以像这样使用：

> grid 3 3 0
[[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]
> grid 2 3 False
[[False,False],[False,False],[False,False]]

编辑：此坐标系使用(y，x)，我意识到我在考虑（行，列）。您可以只需交换grid中的x和y以获取“通常”的系统。

- vicvicvic

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列表是数组的一个非常差的替代品。除非您确定不会有任何性能问题，否则Dominic，我建议考虑具有O（1）访问的不同数据结构。 - Thomas M. DuBuisson

哇，这很优雅。谢谢。现在要理解复制！ - Dominic Bou-Samra

@TomdMD。嗯，虽然性能不是关键，但我宁愿不使用朴素的解决方案，而是使用更好的解决方案。会研究一下Data.Vector。 - Dominic Bou-Samra

@Dominic：replicate实际上非常简单。你只需要给它一个n和一个元素，它就会给你一个长度为n且填充了该元素的列表（例如，replicate 3 0 = [0,0,0]）。 - vicvicvic