为什么在Haskell中参数化数据类型声明？

Question

我浏览了一个you-tube视频,了解到该人使用参数化数据类型声明了一种新的数据类型:

data Quad a = Quad a a a a
instance  (Show a) => Show (Quad a) where
show (Quad a b c d) = (show a) ++ " " ++  -- code continues for printing

我怀疑的是为什么我们需要第一行代码.我做了类似的事情,它仍然有效.我的代码:

data Q = Q Integer Integer Integer Integer 
instance  Show Q where
show (Q a b c d) = (show a)++" " ++ --code continues for printing

第一行的用途是什么data Quad a = Quad a a a a,相反,我们可以通过上面所示的方法来实现它？请帮忙.提前致谢 !

Answer 1

我不知道你对Java这样的命令式编程语言有多熟悉,但我会假设你熟悉泛型.现在你的定义Q- 或多或少 - 相当于Java中的东西:

public class Q {

    private Integer field1;
    private Integer field2;
    private Integer field3;
    private Integer field4;

    public Q (Integer field1, Integer field2, Integer field3, Integer field4) {
        this.field1 = field1;
        this.field2 = field2;
        this.field3 = field3;
        this.field4 = field4;
    }

}

(是的,我Integer在Java中知道并不等同Integer于Haskell,但这不是问题).

现在这限制了我们使用ints.如果我们想要一个带有s或s 的四元数,可能会出现一个问题.所以这不会非常有效.doubleCar

Quad然而,最初的定义将是Java中的内容:

public class Quad<A> {

    private A field1;
    private A field2;
    private A field3;
    private A field4;

    public Quad (A field1, A field2, A field3, A field4) {
        this.field1 = field1;
        this.field2 = field2;
        this.field3 = field3;
        this.field4 = field4;
    }

}

所以你可以使用一个Quad<Integer>- 或多或少 - 相当于上面的定义Q.但我可以很容易地与之合作Quad<Double>并Quad<Car>构建双打,汽车,马匹的四元数......

现在你可能会认为马的四元数没有任何意义.通常确定四元数超过数字.但是有几种数据结构来表示数字:Integers可以 - 顾名思义 - 只代表整数值.也许你想要允许Doubles.此外,Integer可以表示所有积分值(直到内存耗尽).虽然这当然是一个很好的功能,但它带来了成本:性能.通常需要更多时间对Integers 进行计算(即使它们具有相同的值).因此,如果您想提高性能,可以寻找Quad Int16.

通过使用类型参数,您可以获得一种灵活性:您不必定义与另一个看起来几乎相同的数据类型.

此外,您可以定义 - 如Youtube课程所示 - 键入实例,您可以在其中放置约束a.所以对于所有可以编辑Quad a的地方,你可以展示.您还可以对函数设置约束.比如说你想提供一种计算四元组"元素"之和的方法.你可以定义: ashowQuad a

sumquad :: Num a => Quad a -> a
sumquad (Q x y z t) = x + y + z + t

所以现在你已经sumquad为所有 Quad a类型定义了一个函数,其中a是Num类型类的一个实例(因此支持添加).如果我们合作Q,应该有一个sumquadQfor Q,a sumquadQDoublefor QDouble(假设的data QDouble = QDouble Double Double Double Double)等等.所以它需要大量的工作,并且会导致代码不那么优雅.