haskell - Haskell 中定义范围内的随机 double 列表？

Question

如何制作符合定义范围的“Double”类型的随机数列表？对于像我这样的新手来说，关于这个问题的信息有点令人困惑。尝试类似的事情:

randomlist :: Int -> Int -> [IO Double]
randomlist a b = do
  g <- newStdGen
  return (randomRs (a,b) g)

失败，错误:

Couldn't match expected type `[t0]' with actual type `IO StdGen'

你能指出我的代码中的错误吗？

Answer 1

你几乎已经拥有它了。你有两个问题。主要问题是[IO Double]您的类型签名的一部分；这表示您将返回一个 IO 操作列表，每个操作都可以产生一个 double 值。相反，您想要返回 IO [Double] ——一个 IO 操作，运行时会生成无限的 double 列表。如果你只是改变它，你就差不多完成了；剩下的问题是你有 a和b如Int s，但返回 Double s。如果你想返回 double ，你的界限必须是 double ，对于整数也是如此。 (要将 Int s 转换为 Double s，您可以使用 fromIntegral ；相反，您可以使用 round 。)因此，为了让您的代码正常工作，您需要更改的只是类型签名:

randomlist :: Double -> Double -> IO [Double]
randomlist a b = do
  g <- newStdGen
  return (randomRs (a,b) g)

事实上，如果您省略类型签名，一切都会好起来的； GHC 会推断出更通用的类型签名 Random a => a -> a -> IO [a] 。换句话说，您的函数适用于您可以生成随机成员的任何数据类型。

您还可以稍微简化您的代码。例如，以下内容是等效的:

randomlist :: Random a => a -> a -> IO [a]
randomlist a b = fmap (randomRs (a,b)) newStdGen

fmap :: Functor f => (a -> b) -> f a -> f b function 允许您在仿函数内应用普通函数。什么是仿函数？粗略地说，它是某种容器；输入函数，例如 [] , (r ->) ，和IO是示例。¹ 这正是您想要的； randomRs (a,b)类型为(Random a, RandomGen g) => g -> [a] ，而您需要给它类型 IO StdGen 的东西，得到 Random a => IO [a]返回。

还有一种方法可以让这个变得更好(这就是我写的方式)。如果您导入Control.Applicative ，你最终会得到

import Control.Applicative
randomlist :: Random a => a -> a -> IO [a]
randomlist a b = randomRs (a,b) <$> newStdGen

<$>是 fmap 的同义词;它看起来像 $ ，普通应用程序，因为它们几乎相同。 <$>只是将您提升为仿函数(此处为 IO )。

<小时/>

1:如果这不是很清楚，请不要担心；你可以在不完全理解它的细节的情况下使用这些东西，这最终会导致理解。