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我目前正在为我谨慎的数学课做一个个人项目,并试图在 Haskell 中形式化集合论。我们类中定义的集合是特定宇宙元素的任意嵌套。我选择将其表示为事实上的标准嵌套列表:
data Set a where
Empty :: Set a
Elem :: a -> Set a -> Set a
Set :: Set a -> Set a -> Set a
作为一个懒惰的 Haskell 程序员,我想为所有标准类型类编写实例。
Functor
实例很简单:
instance Functor Set where
fmap _ Empty = Empty
fmap f (Elem x set) = Elem (f x) set
fmap f (Set s set) = Set (fmap f s) $ fmap f set
Foldable
和 Traversable
也比较容易实现。
不是我卡在了 Applicative
上。 pure
也很简单:
instance Applicative Set where
pure x = Elem x Empty
但是,我坚持为嵌套列表定义 ap
。
-- set has a monoid instance
(<*>) :: Set (a -> b) -> Set a -> Set b
Elem fx fxs <*> x = fmap fx x `mappend` (fxs <*> x)
Set fxs fxss <*> x = Set ???
对于一个普通的、非嵌套的列表,applicative 实例采用每个函数与每个元素的笛卡尔积并应用它:
fx <*> xs = [f x | f <- fx, x <- xs]
嵌套列表必须以某种方式保留其底层结构。 什么是正确的实例?
最佳答案
你的例子几乎是正确的,还有一些建议:
instance Applicative Set where
pure x = Elem x Empty
-- the cartesian product of the empty set and x is empty
Empty <*> x = Empty
-- the cartesian product of x and the empty set is empty
x <*> Empty = Empty
-- if you encounter a function, apply it to the entire list
-- and append the result of the recursive call to the rest.
Elem fx fxs <*> x = fmap fx x `mappend` (fxs <*> x)
-- If you reach a level of nesting, go into the nested list
-- and prepend that to the rest.
Set fxs fxss <*> x = Set (fxs <*> x) (fxss <*> x)
这个实例满足所有的适用法则:
pure id <*> x = x
pure f <*> pure x = pure $ f x
pure (.) <*> pure u <*> pure v <*> pure w = u <*> (v <*> w)
u <*> pure y = pure ($ y) <*> u
关于haskell - 集合的应用实例(嵌套列表),我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/39965641/
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