haskell - 使用 Haskell 的随机元素网格

Question

对 Haskell 的经验绝对为零，我需要想出一个与这个 Python 等效的代码:

from random import choice, sample

def random_subset():
    return tuple(sample(('N', 'S', 'W', 'E'), choice((1, 2, 3, 4))))

def form_grid(n):
    return [[random_subset() for _ in range(n)] for _ in range(n)]

form_grid(10)

产生这样的东西:

N     ESWN  SNEW  NSE   EWSN  E     ENSW  N     NSWE  WES   
NE    WNS   SWEN  EWN   ENWS  WEN   WS    W     ENSW  NW    
WENS  NWE   SNEW  ES    E     S     ES    SENW  EW    WEN   
NSE   NE    WNE   NEWS  SNE   W     SWNE  NSWE  SNEW  EN    
S     SNW   WNES  S     WESN  E     ES    N     ESN   ES    
SWEN  S     WSNE  NEWS  WESN  E     S     SE    E     N     
NEW   S     NEW   WS    W     EN    N     NWS   E     WENS  
WN    NWE   S     SEW   NESW  EWSN  WENS  ES    NWS   WN    
W     NWE   N     N     ES    E     E     WN    SWNE  NES   
WENS  NWE   NW    WESN  SW    NES   ENWS  SE    N     SWNE 

看在上帝的份上，我无法理解 Haskell 的 IO 概念(尤其是随机性)。我能想到的最好的是:

import Data.Random hiding (shuffle, sample)
import Data.Random.Source.Std
import Data.Random.Extras

randSubset :: IO [Char]
randSubset = do
    len <- runRVar (choice [1..4]) StdRandom :: IO Int
    subset <- runRVar (sample len ['N', 'S', 'W', 'E']) StdRandom :: IO [Char]
    return subset

formGrid :: Int -> [[IO [Char]]]
formGrid n = [[subset | _ <- [0..(n - 1)], subset <- randSubset] | _ <- [0..(n - 1)]]

仍然没有这样做:

error:
    * Couldn't match expected type `[IO [Char]]'
                  with actual type `IO [Char]'
    * In the expression: randSubset
      In a stmt of a list comprehension: subset <- randSubset
      In the expression:
        [subset | _ <- [0 .. (n - 1)], subset <- randSubset]
   |
12 | formGrid n = [[subset | _ <- [0..(n - 1)], subset <- randSubset] | _ <- [0..(n - 1)]]
   |                                                      ^^^^^^^^^^

快速谷歌搜索并没有太大帮助 - 我可能没有使用最准确的关键字来解决我面临的这个问题。进行随机更改并希望获得最好的结果变得非常令人沮丧，但我真的没有时间，也没有精力正确地深入研究 Haskell(尽管这很遗憾)，所以现在，我希望有人能指出我的想法这段代码错了。

Answer 1

就像错误已经说的那样，您的列表理解有一个生成器:

formGrid n = [[subset | _ <- [0..(n - 1)], subset <- randSubset] | _ <- [0..(n - 1)]]

所以这意味着它期望 randSubset成为某物的列表，但它不是某物的列表，它是 IO的东西的列表。因此，您不能使用它。

你的函数的类型也有点问题，你用 [[IO [Char]]] ，所以矩阵 IO [Char] s。

您可能正在寻找 replicateM :: Monad m => Int -> m a -> m [a] ，所以你的程序看起来像:

import Control.Monad(replicateM)

formGrid :: Int -> IO [[[Char]]]
formGrid n = replicateM n (replicateM n randSubset)

例如:

Main> formGrid 3
[["WSNE","WNS","S"],["WN","SN","WEN"],["SEWN","ESN","NESW"]]