识别 Haskell 元组中的重复项

Posted 2023-02-16

【中文标题】识别 Haskell 元组中的重复项

【英文标题】：Identifying duplicates in Haskell tuples

【发布时间】：2018-05-01 11:34:58

【问题描述】：

如果元组中的任何两个值相同，我正在尝试编写一个函数，它将 Nothing 和 Just Int 元组。对于五个值的元组，这就是我所拥有的。显然，还有改进的余地：

nothingIfMatch :: Maybe (Int, Int, Int, Int, Int) -> Maybe (Int, Int, Int, Int, Int)
nothingIfMatch Nothing = Nothing
nothingIfMatch (Just (a, b, c, d, e))
    | a == b = Nothing
    | a == c = Nothing
    | a == d = Nothing
    | a == e = Nothing
    | b == c = Nothing
    | b == d = Nothing
    | b == e = Nothing
    | c == d = Nothing
    | c == e = Nothing
    | d == e = Nothing
    | otherwise = Just (a, b, c, d, e)

考虑到一个 n 元组有“n 选择 2”个可能的交集，在这种情况下，只有 10 个选项。但是想象一下这是一个 8 元组，有 28 种可能性，或者是一个 10 元组，有 45 种可能性。

必须有一种更惯用的方式来做到这一点，可能依赖于非确定性特征。

这应该怎么做？

【问题讨论】：

如果您需要在一个结构中存储任意数量的仅一种类型的数据，您可能希望使用某种列表，而不是元组。考虑例如Maybe [Int] 或 Maybe (Vector Int)

【参考方案1】：

我们可以先生成Ints 的列表，然后执行所有相等性检查：

import Data.List(tails)

twoEqual :: Eq a => [a] -> Bool
twoEqual xs = any (uncurry elem) [(h, t) | (h:t) <- tails xs]

这里我们首先为列表中的每个元素生成一个元组，其中包含该元素和列表的 rest。然后我们执行elem 函数：我们在项目和列表的其余部分调用elem，如果这些检查中的any 成立，那么我们返回True，否则返回False。

所以现在我们可以从这个元组构造一个列表，然后使用一个守卫来执行检查：

nothingIfMatch :: Eq a => Maybe (a, a, a, a, a) -> Maybe (a, a, a, a, a)
nothingIfMatch = (>>= f)
    where f r@(a, b, c, d, e) | twoEqual [a, b, c, d, e] = Nothing
                              | otherwise = Just r

我们可以轻松地向元组添加一个额外的元素，并将其添加到 twoEqual 调用中的列表中。这里我们仍然执行O(n²)。如果我们可以先对元素进行排序，我们可以在 O(n log n) 中完成，或者如果元素是 ，我们甚至可以在 O(n) 中完成em>hashable 并且不会发生哈希冲突。

例如：

-- O(n log n) if the elements can be ordered

import Data.List(sort, tails)

twoEqual :: Ord a => [a] -> Bool
twoEqual xs = or [h1 == h2 | (h1:h2:_) <- tails (sort xs)]

或者如果元素可以被散列：

-- O(n) in case the elements are hashable and no hash collisions

import Data.Hashable(Hashable)
import Data.HashSet(fromList, member)

twoEqual :: (Hashable a, Ord a) => [a] -> Bool
twoEqual xs = any (flip member hs) xs
    where hs = fromList xs

【讨论】：

为了将来的读者，介意添加一些有关其工作原理的信息吗？

在“no-Ord-available”的情况下，可以写twoEqual xs = xs == Data.List.nub xs。我喜欢它的简洁性和模块化；特别是因为一旦你理解了它，你可以立即用几乎相同的方式写下“Ord-available”的情况：twoEquals xs_ = xs == Data.List.Ordered.nub xs where xs = sort xs_。

抱歉，我花了这么长时间才接受这个答案。再读一遍，答案很好！