我正在尝试用随机数计算增长列表。基本代码在这里：
import System.Random
randint :: IO Int
randint = randomRIO (0,1)
type Generation = [Int]
gnext :: Generation -> IO Generation
gnext g = flip (:) g <$> randintgnext 可以更复杂。
现在以下代码按预期运行：
test1 = do
let b0 = []
b1 <- gnext b0
b2 <- gnext b1
b3 <- gnext b2
b4 <- gnext b3
return [b0, b1, b2, b3, b4]ghci> test1
[[],[0],[1,0],[1,1,0],[1,1,1,0]]我们可以看到第 n 个列表在其 cdr 部分中有第 (n-1) 个列表。
另一方面，以下代码失败了（我认为是因为懒惰的评估）。
test2 = sequence $ take 5 $ iterate (gnext =<<) (return [])ghci> test2
[[],[0],[0,0],[1,0,1],[1,1,1,0]]这个结果是完全随机的。
如何通过 test2 样式重写 test1 代码？谢谢你。
回答1
sequence $ take 5 $ iterate (gnext =<<) (return []) 有什么问题？
让我们减少 iterate (gnext =<<) (return [])：
iterate (gnext =<<) (return []) =>
[ return []
, gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
, ...
]接下来减少 take 5 $ iterate (gnext =<<) (return [])：
take 5 $ iterate (gnext =<<) (return []) =>
[ return []
, gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
]最后，减少 sequence $ take 5 $ iterate (gnext =<<) (return [])：
sequence $ take 5 $ iterate (gnext =<<) (return []) =>
sequence [ return []
, gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
]相当于：
do
b0 <- return []
b1 <- gnext =<< return []
b2 <- gnext =<< gnext =<< return []
b3 <- gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
b4 <- gnext =<< gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
return [b0, b1, b2, b3, b4]如您所见，这不是您想要的，懒惰的评估与它无关。
你可以用 state monad 解决这个问题：
gnextM :: StateT Generation IO Generation
gnextM = do
g0 <- get
g1 <- liftIO $ gnext g0
put g1
return g1
test2 = flip evalStateT [] $ sequence $ take 5 $ repeat gnextM或者：
gnextM :: StateT [Generation] IO ()
gnextM = do
b0 <- gets head
b1 <- liftIO $ gnext b0
modify (b1:)
runGen :: StateT [Generation] IO a -> Generation -> IO [Generation]
runGen gnext s = execStateT gnext [s]
test2 = flip runGen [] $ replicateM 5 gnextM取决于你想要什么。
回答2
以下代码失败（我认为是因为延迟评估）。
这并不是因为懒惰的评估。在 test1 中，您共享所有动作的结果链，而在 test2 中，您只共享动作本身，然后将它们排序在一起，它们的结果是不相关的：
test2 = sequence (take 5 actions)
where
actions
= (return [])
: [(gnext =<< a) | a <- actions]test2 = sequence
[ return []
, gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
, gnext =<< gnext =<< gnext =<< gnext =<< return []
]所以问题是 sequence (take 5 actions) 没有表达你想要的关系，这更像是 fmap (take 5) (sequence actions)。不幸的是，这根本不会产生结果，因为 sequence 中的 sequence 太严格了：它会在产生结果之前尝试消耗 actions 的无限流。
相反，当您提前知道长度时，通常使用诸如 tails <$> replicateM 5 randint 之类的模式，如果不知道长度，则使用诸如 unfoldrM 之类的组合符：
test = unfoldrM step (b0, 5)
where
b0 = []
step (b, i)
| i == 0 = pure Nothing
| otherwise = do
b' <- gnext b
pure (Just (b', (b', i - 1)))
-- Available in ‘monad-loops’ or as below.
unfoldrM
:: (Monad m)
=> (a -> m (Maybe (b, a))) -> a -> m [b]
unfoldrM f = go
where
go a = do
m <- f a
case m of
Just (b, a') -> do
bs <- go a'
pure (b : bs)
Nothing -> pure []