使用Haskell的元素随机网格

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绝对没有Haskell的经验,我需要提出一个与Python相当的代码:

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 

对于上帝的爱,我无法围绕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)]]
   |                                                      ^^^^^^^^^^

快速谷歌搜索没有多大帮助 - 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。做出随机的变化并希望获得最好的结果令人非常沮丧,但我真的没有时间,也没有精力正确地潜入Haskell(即使这是一种耻辱),所以现在,我希望有人能够指出我是什么这段代码错了。

提问于
用户回答回答于

就像已经说过的错误一样,你的列表理解有一个生成器:

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

所以这意味着它希望randSubset是一个东西的列表,但它不是一个东西的列表,它是IO一个列表的东西。你因此不能使用它。

你使用的函数类型也有点问题[[IO [Char]]],所以IO [Char]s 的矩阵。

你可能正在寻找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"]]
用户回答回答于

你试图立刻跳得太远。从小处开始,

formRow :: Int -> IO [[Char]]
formRow 0 = return [] 
formRow n = do { 
     subset  <- randSubset ;     -- subset :: [Char]   <-  randSubset :: IO [Char]
     subsets <- formRow (n-1) ;  --           ~~~~~~                        ~~~~~~
     return (subset : subsets)   -- IO [[Char]]
     }

......只是使用你已有的东西,在这里。然后对行做同样的事情,

formGrid :: Int -> IO [[[Char]]]
formGrid 0 = return [] 
formGrid n = do { 
     row  <- formRow n ;        -- row :: [[Char]]   <-  formRow n :: IO [[Char]]
     rows <- formGrid (n-1) ;   --        ~~~~~~~~                       ~~~~~~~~
     return (row : rows)        -- IO [[[Char]]]
     }

你完成了 不要害怕do记谱法,这是你的朋友。它很容易编程,因为它是它的整个目的。

当您编写下一个monadic组合器时,请在Hoogle上查看其类型,看看它是否已存在于库中。

的确,抽象,我们看到我们已经重新实现了

replicateM :: Monad m => Int -> m a -> m [a]

formRow n = replicateM n randSubset 
formGrid n = replicateM n (formRow n)
           = replicateM n (replicateM n randSubset)

(正如Willem的回答所说;但现在我们知道如何以及为什么)。

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