Haskell重用模式

Question

在下面的代码中,三个不同的函数使用相同的模式匹配(节点n左右).如果我想添加一个模式,例如(Node n(Leaf)(Leaf))或更改我的数据类型,我必须更改所有函数.有没有办法重用这些模式,所以我只需要定义一次？

data Tree = Node Int Tree Tree
          | Leaf 

add :: Tree -> Int -> Tree
add (Node n left right) x = Node (n+x) (add left x) (add right x) 
add (Leaf) x = Leaf

subtract :: Tree -> Int -> Tree
subtract (Node n left right) x = Node (n-x) (subtract left x) (subtract right x) 
subtract (Leaf) x = Leaf

swap :: Tree -> Tree
swap (Node n left right) = Node n right left
swap (Leaf) = Leaf

我试过了

matchNode = (PNode n left right)
add matchNode x = Node (n+x) (add left x) (add right x) 

但它不允许我使用模式_,我无法从中提取n,左和右.

Answer 1

这仅回答了部分：

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如果我想[...]更改我的数据类型，我必须更改所有函数。

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在这种情况下，您可以通过\n使用模式同义词扩展定义自定义模式来避免更改所有函数：

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{-# LANGUAGE PatternSynonyms #-}\n\n-- The old type:\n-- data Tree = Node Int Tree Tree\n--           | Leaf \n\n-- The new type\ndata Tree = NewNode Tree Int Tree  -- changed name & argument order\n          | Leaf\n\npattern Node n left right = NewNode left n right\n\nadd :: Tree -> Int -> Tree\nadd (Node n left right) x = Node (n+x) (add left x) (add right x) \nadd (Leaf) x = Leaf\n\n-- etc.\n

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上面，我将旧的构造函数重命名Node为NewNode，还更改了其参数的顺序。然后，我定义了一个pattern Node为兼容性桥，使下面的旧模式再次起作用。

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问题还问：

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有没有办法重用这些模式，这样我只需定义它们一次？

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@PyRulez 评论了使用记录通配符来缩短模式。这是一个可能的方法：

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{-# LANGUAGE ViewPatterns, RecordWildCards #-}\n\n-- an auxiliary record type to define the custom pattern \ndata R = RNode { left::Tree , n::Int, right::Tree } | RLeaf\n-- a function to convert a Tree to a R\ntoR :: Tree -> R\ntoR (NewNode l n r) = RNode l n r\ntoR _ = RLeaf\n\n-- Here we use a shorter pattern:\nadd2 :: Tree -> Int -> Tree\nadd2 (toR -> RNode{..}) x = Node (n+x) (add2 left x) (add2 right x)\n  -- ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ this brings in scope left, n, right\nadd2 (toR -> RLeaf) x = Leaf\n

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在这种特殊情况下，空间并没有获得巨大的增益。然而，无论模式有多大，在记录定义（和辅助函数）之后我们只需要编写toR -> RNode{...}.

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不过，我不确定我是否真的喜欢这个。

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首先，该记录用三个（部分！）函数污染了全局名称空间left :: R -> Tree, n :: R -> Int, right :: R -> Tree。n如果您尝试使用 eg作为另一个不相关函数 ( ) 的参数，这将触发一些警告The local name shadows the global name n。

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其次，记录通配符扩展引入了一些未在代码中编写的变量——读者必须知道（或猜测）这些变量是什么。另请注意，该RNode{..}模式将 例如 引入n与全局名称不同类型的范围：Int而不是R -> Int。读者可能会认为这n是全局的，甚至在类型级别上也会被误导。

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第三，上面的代码使用视图模式，这些模式目前使详尽性检查器感到困惑：

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Patterns.hs:23:1: Warning:\n    Pattern match(es) are non-exhaustive\n    In an equation for \xe2\x80\x98add2\xe2\x80\x99: Patterns not matched: _ _\n

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在这种具体情况下，我们可以简单地写

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add2 :: Tree -> Int -> Tree\nadd2 (node -> RNode{..}) x = Node (n+x) (add2 left x) (add2 right x)\nadd2 _ x = Leaf\n

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以避免警告，但一般来说我们并不总是有这种选择。

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