Haskell勉強会2 in ie
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2015/05/04開催したhaskell勉強会2の資料です スライド内のコード詰め合わせは下記に公開しています． https://gist.github.com/maeken2010/8e70e07435137702ac3c
![型おさらい
• 型の種類
• Int,Float,Bool,Char,String,[Int]…
• 型は「値の集合」](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-8-320.jpg)
![• Int,Integer,Float,Char,String
• [Int],[Char],[a]
• (a,b),a->a,Maybe a
• とかとか](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-9-320.jpg)
![型引数
• Maybeは型引数aがあるので多相的であると言う
• 他にもリスト[a]やEither a b等](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-25-320.jpg)
![Enumクラス
• Enumインスタンスは要素の列を列挙可能
ghci> succ Monday
Tuesday
ghci> [Thursday .. Sunday]
[Thursday,Friday,Saturday,Sunday]](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-36-320.jpg)
![型シノニム
• 型に別名を与える
• String = [Char]は実は型シノニム](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-38-320.jpg)
![型シノニム
• typeキーワード
type PhoneBook = [(String,String)]](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-39-320.jpg)
![型シノニム
• 電話帳の型の型シノニムを定義
type PhoneNumber = String
type Name = String
type PhoneBook = [(String,String)]](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-40-320.jpg)
![再帰データ構造
• 実際のリストとの比較
ghci> Empty
Empty
ghci> 4 `Cons` (5 `Cons` Empty)
Cons 4 (Cons 5 Empty)
ghci> []
[]
ghci> 4 : (5 : [])
[4,5]](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-46-320.jpg)
![ツリー構造
• 深さ優先でリスト化
flatten :: Nodes a -> [a]
flatten (Node s t) = (flattenT s)++(flattenT t)
flatten (Leaf x) = [x]](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-50-320.jpg)
![インスタンスを作る
ghci> Red
Red light
ghci> Red == Red
True
ghci> [Red,Green,Yellow]
[Red light,Green light,Yellow light]](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-58-320.jpg)
![YesNoインスタンス
• Int
• リスト
• Bool
instance YesNo Int where
yesno 0 = False
yesno _ = True
instance YesNo [a] where
yesno [] = False
yesno _ = True
instance YesNo Bool where
yesno = id](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-65-320.jpg)
![YesNoインスタンス
• 早速遊んでみる
ghci> yesno []
False
ghci> yesno "aaa"
True
ghci> yesno (Just 0)
True
ghci> yesno Red
False
ghci> :t yesno
yesno :: YesNo a => a -> Bool](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-67-320.jpg)
![YesNoインスタンス
ghci> yesnoIf [] "yes!" "no!"
"no!"
ghci> yesnoIf "0" "yes!" "no!"
"yes!"
ghci> yesnoIf True "yes!" "no!"
"yes!"
ghci> yesnoIf Nothing "yes!" "no!"
"no!"](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-69-320.jpg)
![mapとfmap
• 実はmapはfmapのリスト版
• mapは「型aから型bへの関数」と「型aのリスト」
を受け取り，「型bのリスト」を返す
map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
fmap :: (a -> b) -> f a -> f b](https://image.slidesharecdn.com/haskell2-150503085724-conversion-gate02/85/Haskell-2-in-ie-75-320.jpg)
Haskell勉強会2 in ie
- 2. 勉強会について • 前回のHaskell勉強会 in ieの続きのようなもの • 「すごいhaskell楽しく学ぼう」本を元にしてい ます • スライド内のコード詰め合わせを下記に公開して います https://gist.github.com/maeken2010/8e70e07435137702ac3c
- 3. お詫びがあります
- 4. 今日の勉強会内訳
- 5. 今日の勉強会内訳
- 7. 目的 • Haskellの型とは • 型の定義 • 型クラスの定義 • 型インスタンス(少しFunctor)
- 9. • Int,Integer,Float,Char,String • [Int],[Char],[a] • (a,b),a->a,Maybe a • とかとか
- 10. 型クラスおさらい • 型クラス • (==) :: Eq a => a -> a -> Bool • 型クラスは「型の振る舞いを定義」
- 11. • Eqクラス…等価評価 • Ordクラス…大小比較 • Showクラス…文字列表現 • Numクラス…数 • とかとか
- 12. 型定義
- 13. 型定義 • dataキーワード • data Bool = False | True • data Int = -2147483648 | .. | -1 | 0 | 1 | 2 | .. |2147483647 ※実際は違います
- 14. データ型 • ex)長方形と円の図形の型を定義 data Shape = Circle Float Float Float | Rectangle Float Float Float Float deriving (Show)
- 15. データ型 • ex)長方形と円の図形の型を定義 data Shape = Circle Float Float Float | Rectangle Float Float Float Float deriving (Show)
- 16. データ型 • Shapeが「型」 • Circle,Rectangleが「値コンストラクタ」 • Circle Float Float Floatが「値」
- 17. データ型 • 値コンストラクタは普通の関数 ghci> :t Circle Circle :: Float -> Float -> Float -> Shape
- 18. 値を使う • 値を作り出す ghci> let maru = Circle 1.0 4.0 9.0 ghci> maru Circle 1.0 4.0 9.0
- 19. 値を使う • 面積を返す関数 area :: Shape -> Float area (Circle _ _ r) = pi*r^2 area (Rectangle x1 y1 x2 y2) = (abs $ x2-x1)*(abs $ y2-y1) ghci> area maru 254.46901
- 20. deriving • 型を表示したい時はderiving(詳細は後で) data Shape = Circle Float Float Float | Rectangle Float Float Float Float deriving (Show)
- 21. レコード構文 • ex)人物を表す型を定義 data Person = Person { name :: String , age :: Int } deriving(Show)
- 22. レコード構文 • 今までのデータ型と違い，フィールドを取得す る関数も生成される ghci> :t name name :: Person -> String
- 23. レコード構文 • 値を作る際は順番は関係なし ghci> let maeken = Person{age = 20,name="maeken"} ghci> maeken Person {name = "maeken", age = 20} ghci> name maeken "maeken"
- 24. 型引数 • 複数の型を受け取ることが可能 • 受け取るものを型コンストラクタと呼ぶ data Maybe a = Nothing | Just a ↑ 型引数 型コンストラクタ ↓
- 26. 型引数 • ex)三次元ベクトルの型を定義 data Vector a = Vector a a a deriving(Show)
- 27. 型引数 • 型引数 aは数字を受け取りたい(Int,Float..) vplus :: (Num a) => Vector a -> Vector a -> Vector a (Vector i j k) `vplus` (Vector l m n) = Vector (i+l) (j+m) (k+n)
- 28. 言葉おさらい • data Maybe a = Nothing | Just a ^^^^^^^^^ 型 ^^^^^^^^^^ 値 ^^^^^^^^ 値 型コンストラクタ ↓ 値コンストラクタ ↓
- 29. 言葉おさらい • data Maybe a = Nothing | Just a ^^^^^^^^^ 型 ^^^^^^^^^^ 値 ^^^^^^^^ 値 型コンストラクタ ↓ 値コンストラクタ ↓
- 30. インスタンス自動導出 • derivingでその型を自動的に指定した型クラスの インスタンスにする data Day = Monday | Tuesday | Wednesday | Thursday | Friday | Saturday | Sunday deriving (Eq,Ord,Show,Read,Bounded,Enum)
- 31. Showクラス • Showインスタンスは文字列に変換が可能 ghci> Wednesday Wednesday ghci> show Wednesday “Wednesday"
- 32. Readクラス • Readインスタンスは文字列から変換が可能 ghci> read "Wednesday" :: Day Wednesday
- 33. Eqクラス • Eqインスタンスは等しいかどうかが可能 ghci> Saturday == Sunday False ghci> Saturday /= Sunday True
- 34. Ordクラス • Ordインスタンスは比較が可能 • 先に定義されてるほうが小さいとされる ghci> Saturday > Friday True ghci> Monday `compare` Wednesday LT
- 35. Boundedクラス • Boundedインスタンスは上限下限の取得が可能 ghci> minBound :: Day Monday ghci> maxBound :: Day Sunday
- 36. Enumクラス • Enumインスタンスは要素の列を列挙可能 ghci> succ Monday Tuesday ghci> [Thursday .. Sunday] [Thursday,Friday,Saturday,Sunday]
- 37. 型シノニム
- 38. 型シノニム • 型に別名を与える • String = [Char]は実は型シノニム
- 39. 型シノニム • typeキーワード type PhoneBook = [(String,String)]
- 40. 型シノニム • 電話帳の型の型シノニムを定義 type PhoneNumber = String type Name = String type PhoneBook = [(String,String)]
- 41. 再帰データ構造
- 42. 再度おさらい • data Maybe a = Nothing | Just a ^^^^^^^^ 型 ^^^^^^^^^^ 値 ^^^^^^^^ 値 型コンストラクタ ↓ 値コンストラクタ ↓
- 43. 再度おさらい • data Maybe a = Nothing | Just a aには型が入る ↓ aは型引数 ↓
- 44. 再度おさらい • data Maybe a = Nothing | Just a aには型が入る ↓ ↑ 自分自身の型が入ると..？
- 45. 再帰データ構造 • 独自のリスト型を定義 data List a = Empty | Cons a (List a) deriving(Show,Read,Eq,Ord)
- 46. 再帰データ構造 • 実際のリストとの比較 ghci> Empty Empty ghci> 4 `Cons` (5 `Cons` Empty) Cons 4 (Cons 5 Empty) ghci> [] [] ghci> 4 : (5 : []) [4,5]
- 47. 演算子 • Consを中置換数に • infixrで結合性を宣言．infixr 7 *，infixr 6 +等 infixr 5 :-: data List a = Empty | :-: a (List a) deriving(Show,Read,Eq,Ord)
- 48. 演算子 • リストを結合する演算子を定義 infixr 5 ^++ (^++) :: List a -> List a -> List a Empty ^++ ys = ys (x :-: xs) ^++ ys = x :-: (xs ^++ ys)
- 49. ツリー構造 • ツリー構造を定義 data Nodes a = Node (Nodes a) (Nodes a) | Leaf a deriving (Show)
- 50. ツリー構造 • 深さ優先でリスト化 flatten :: Nodes a -> [a] flatten (Node s t) = (flattenT s)++(flattenT t) flatten (Leaf x) = [x]
- 51. 型クラス
- 52. 型クラス • 型クラスは特定の振る舞いを定義する • ある型Tがある型クラスCのインスタンスである とは，型クラスCが定義する関数を型Tに対して 使えるという事 • ※オブジェクト指向で言うクラスとは違うので注意
- 53. 型クラス内部 • 例)Eq型クラス class Eq a where (==) :: a -> a -> Bool (/=) :: a -> a -> Bool x == y = not (x /= y) x /= y = not (x == y)
- 54. 型クラス内部 • aは型変数．将来Eqのインスタンスとなる class Eq a where (==) :: a -> a -> Bool (/=) :: a -> a -> Bool x == y = not (x /= y) x /= y = not (x == y)
- 55. インスタンスを作る • Eqのインスタンスを手動で生成 data TrafficLight = Red | Yellow | Green instance Eq TrafficLight where Red == Red = True Green == Green = True Yellow == Yellow = True _ == _ = False
- 56. インスタンスを作る • 型変数aに具体的な型が入っている class Eq a where (==) :: a -> a -> Bool (/=) :: a -> a -> Bool x == y = not (x /= y) x /= y = not (x == y) instance Eq TrafficLight where Red == Red = True Green == Green = True Yellow == Yellow = True _ == _ = False
- 57. インスタンスを作る • Showのインスタンスを手動で生成 instance Show TrafficLight where show Red = "Red light" show Yellow = "Yellow light" show Green = "Green light"
- 58. インスタンスを作る ghci> Red Red light ghci> Red == Red True ghci> [Red,Green,Yellow] [Red light,Green light,Yellow light]
- 59. サブクラス化 • 例)Num型クラス • 「ある型をNumのインスタンスにしたかったら その前にEqのインスタンスにする必要がある」 class (Eq a) => Num a where …
- 60. 多相型の注意 • MaybeをEqのインスタンスにする場合 • 下記はまちがい．Maybeは型ではなく型コンス トラクタ instance Eq Maybe where Just x == Just y = x == y Nothing == Nothing = True _ == _ = False
- 61. 多相型の注意 • まだまちがい • Maybeの中身に対して==を使っている • つまりmはEqに属してないといけない instance Eq (Maybe m) where Just x == Just y = x == y Nothing == Nothing = True _ == _ = False
- 62. 多相型の注意 • せいかい instance (Eq m) => Eq (Maybe m) where Just x == Just y = x == y Nothing == Nothing = True _ == _ = False
- 63. 型クラスを作る • JavaScriptの真理値を実装する if(0) alert("Yes!") else alert("No!") if("") alert("Yes!") else alert("No!") if(false) alert("Yes!") else alert("No!") ⇛すべて"No!"が返る
- 64. 型クラスを作る • YesNo型クラスを定義 class YesNo a where yesno :: a -> Bool
- 65. YesNoインスタンス • Int • リスト • Bool instance YesNo Int where yesno 0 = False yesno _ = True instance YesNo [a] where yesno [] = False yesno _ = True instance YesNo Bool where yesno = id
- 66. YesNoインスタンス • Maybe • TrafficLight instance YesNo (Maybe a) where yesno (Just _) = True yesno Nothing = False instance YesNo TrafficLight where yesno Red = False yesno _ = True
- 67. YesNoインスタンス • 早速遊んでみる ghci> yesno [] False ghci> yesno "aaa" True ghci> yesno (Just 0) True ghci> yesno Red False ghci> :t yesno yesno :: YesNo a => a -> Bool
- 68. YesNoインスタンス • ついでに関数も作る yesnoIf :: (YesNo y) => y -> a -> a -> a yesnoIf yesnoVal yesResult noResult = if yesno yesnoVal then yesResult else noResult
- 69. YesNoインスタンス ghci> yesnoIf [] "yes!" "no!" "no!" ghci> yesnoIf "0" "yes!" "no!" "yes!" ghci> yesnoIf True "yes!" "no!" "yes!" ghci> yesnoIf Nothing "yes!" "no!" "no!"
- 70. Functor
- 71. Functor型クラス • Functorは「全体を写す」ものの型クラス • リストのmapも写す操作をする • →リストはFunctor
- 72. Functor型クラス • Functor型クラス実装を見る class Functor f where fmap :: (a -> b) -> f a -> f b
- 74. ( ﾟдﾟ)
- 75. mapとfmap • 実はmapはfmapのリスト版 • mapは「型aから型bへの関数」と「型aのリスト」 を受け取り，「型bのリスト」を返す map :: (a -> b) -> [a] -> [b] fmap :: (a -> b) -> f a -> f b
- 76. MaybeもFunctor? • Functorは箱のような働きをすると考えられる • fmapは箱の中身に対して関数を適用する • Maybeも箱のようなもの…?
- 77. MaybeもFunctor • Maybe型はFanctorなのでfmap可能 instance Functor Maybe where fmap f (Just x) = Just (f x) fmap Nothing = Nothing
- 78. NodesもFunctor • Nodes型にもfmap可能．インスタンスは下記． instance Functor Nodes where fmap f (Leaf a) = (Leaf (f a)) fmap f (Node left right) = Node (fmap f left) (fmap f right)
- 79. Functorで遊ぶ ghci> fmap (+5) (Just 4) Just 9 ghci> fmap (++"!") (Just "maeken") Just “maeken!" ghci> let x=Node (Node (Leaf 1) (Node (Leaf 2) (Leaf 4))) (Leaf 3) ghci> fmap (*2) x Node (Node (Leaf 2) (Node (Leaf 4) (Leaf 8))) (Leaf 6)
- 80. 練習問題
- 81. 考え中
- 82. 次回予告
- 83. Hello World