基础 Haskell 学习笔记

出于对函数式编程语言这一技能点的缺失…以及退役之后闲得蛋疼

打算浅尝辄止地学一下 haskell

这篇笔记不会写成文档那样详尽..毕竟函数式编程语言也是编程语言，有很多和其他编程语言（命令式？）相似的地方。

所以只会写一些简单的语法+让我感到惊讶的地方orz

总体的感觉…在里面看到了些 Python 和 Pascal 的影子 orz，比如子界，已经好久没见到了

变量

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• 命令式语言中，变量用来跟踪状态（keeping track of state）。
• Haskell 中，变量保存了一个值，然后再也不可以修改它了。
• 变量不仅可以保存像 3.14 这样的数值，还可以保存任何 Haskell 表达式

函数

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• 函数中的函数

1Prelude> let areaRect l w = l * w
2Prelude> let areaSquare s = areaRect s s
3Prelude> areaSquare 5
425

列表

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• 创建列表/添加元素

 1Prelude> let numbers = [1,2,3,4]
 2Prelude> numbers
 3[1,2,3,4]
 4Prelude> 0:numbers
 5[0,1,2,3,4]
 6Prelude> 1:0:numbers
 7[1,0,1,2,3,4]
 8Prelude> 2:1:0:numbers
 9[2,1,0,1,2,3,4]
10Prelude> 5:4:3:2:1:0:numbers
11[5,4,3,2,1,0,1,2,3,4]

• 事实上所有的列表都是在一个空的列表（[]）的基础上通过附加数据创建的。逗号与方括号的记法实际上是一种语法糖般的令人愉快的形式。换句话说，[1,2,3,4,5] 精确地等同于 1:2:3:4:5:[]
• 列表中的元素必须有相同的类型
• 列表的嵌套（二维以及高维度）
• 列表大概可以类比数组或者 Python 中的 list
• 将两个 List 合并是很常见的操作，这可以通过 ++ 运算符实现。运算时会遍历左边的 list，因此用 : 运算符往一个 List 前端插入元素会是更好的选择。
• 若是要按照索引取得 List 中的元素，可以使用 !! 运算符，索引的下标是从 0 开始的。

1ghci> "Steve Buscemi" !! 6
2'B'
3ghci> [9.4,33.2,96.2,11.2,23.25] !! 1
433.2

元组

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• 类似 C++ 中的 pair，只不过不一定是 2 个元素
• 事先知道你要储存多少个值为一组元组（例如数据是二维坐标）
• 元组对其中值的类型没有同一性的要求
• 若元组的长度为 n 则称其为 n-tuple。特殊地如果元组的长度为 2 则称其为 ‘pairs’（对），如果元组的长度为 3 则称其为 ’triples’。

 1Prelude> fst (2, 5)
 22
 3Prelude> fst (True, "boo")
 4True
 5Prelude> snd (5, "Hello")
 6"Hello"
 7
 8Prelude> let first (x, y) = x
 9Prelude> first (3, True)
103

• 列表和元组可以任意方式嵌套

在源文件里写代码（和在解释器里的区别）

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• 定义变量没有 let
• 不能定义同一个量两次
• 顺序不重要：你声明变量的顺序不重要。例如，下面的代码片段可以得到完全同样的结果：

y = x * 2
x = 3

x = 3
y = x * 2

• 变量不可改变的事实意味着我们随意选择以任何顺序写代码（但是这也是我们不能声明一个量一次以上的原因–否则那将是模棱两可的）。

条件表达式

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• if/else/then

1mySignum x =
2    if x < 0 then
3        -1
4    else if x > 0 then
5        1
6    else
7        0

• case语句

1f x =
2    case x of
3      0 -> 1
4      1 -> 5
5      2 -> 2
6      _ -> (-1)

_ 为通配符，表示任何值都可以符合这个条件。

缩进

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• 上面的代码中缩进是非常重要的。
• Haskell 使用一个叫“layout”的布局系统对程序的代码进行维护（Python 语言也使用一个相似的系统）。这个布局系统允许我们可以不需要像 C、Java 语言那样加分号跟花括号来对代码段进行分割。

为不同参数定义一个函数（分段函数）

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1f 0 = 1
2f 1 = 5
3f 2 = 2
4f _ = -1

• 该定义与顺序有关，如果把 f _ = -1 放在最前面，那么无论输入何值，都会得到 -1

函数合成

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• 函数合成就是把一个函数的结果作为另一个函数的参数。
• 函数的这种合成方式普遍存在于其它编程语言中。在 Haskell 中有另外一种更数学化的表达方法：(.) 点函数。点函数源于数学中的 \( \circ \) 符号。
• 在数学里我们用表达式 \( f\circ g \) 表达 “f following g."；在 Haskell 中，代码 f . g 也表达同样的含义，其中 \( f\circ g \) 等同于 \( (f\circ g)(x)=f(g(x)) \)。

let 绑定（类似局部变量）

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要求 \( x={\frac {-b\pm {\sqrt {b^{2}-4ac}}}{2a}} \)

 1roots a b c =
 2    ((-b + sqrt(b*b - 4*a*c)) / (2*a),
 3     (-b - sqrt(b*b - 4*a*c)) / (2*a))
 4
 5roots a b c =
 6    let disc = sqrt (b*b - 4*a*c)
 7    in  ((-b + disc) / (2*a),
 8         (-b - disc) / (2*a))
 9
10roots a b c =
11    let disc = sqrt (b*b - 4*a*c)
12        twice_a = 2*a
13    in  ((-b + disc) / twice_a,
14         (-b - disc) / twice_a)

参考资料：Wikibooks_Haskell

Haskell 趣学指南