Haskellで複数のフィルタリング機能を組み合わせるエレガントな方法

31
Jivan 2020-10-21 09:34.

次のフィルタリング関数を単項述語として考えると、

f1 :: Int -> Bool
f1 x = x > 30

f2 :: Int -> Bool
f2 x = x < 60

f3 :: Int -> Bool
f3 x = x `mod` 3 == 0

それらすべてを通して整数のリストをフィルタリングしたいと思います。現在、私は次のようなことをしています。

filtered = filter f1 $ filter f2 $ filter f3 [1..90]
-- [33,36,39,42,45,48,51,54,57]

しかし、これが可能な限り最もエレガントなソリューションであるとは思えません。特に、何度も繰り返してfilter構成可能性がないのは好きではありません。

これらすべての述語を1つにまとめる方法はありますか?名前を付けて<?>、可能な構文が次のようになるようにしますか?

filtered = filter (f1 <?> f2 <?> f3) [1..90]
-- [33,36,39,42,45,48,51,54,57]

この架空の<?>演算子の型シグネチャは次のようになります(a -> Bool) -> (a -> Bool) -> (a -> Bool)が、Hoogleでそのようなものを見つけることができませんでした。

6 answers

31
Enlico 2020-10-21 10:06.

これはどうですか?

import Control.Applicative (liftA2)
-- given f1 etc.
filtered = filter (f1 <&&> f2 <&&> f3) [1..90]
  where
    (<&&>) = liftA2 (&&)

ここでは、リフティング&&には、Applicativeあなたが何としてマーク与え<?>にすなわちオペレータ、そして一緒に結果2つの単項述語の。

(私は当初.&&.、持ち上げられたオペレーターの名前を使用しましたが、アマロイは、他の/持ち上げられたオペレーターとの類推によって<&&>、より良い名前になることを示唆しました。)FunctorApplicative<$>

20
chi 2020-10-21 09:56.
> filter (and . sequence [f1, f2, f3]) [1..100]
[33,36,39,42,45,48,51,54,57]

sequence(上記で(->) a使用されているモナド上で)関数のリストを受け取り、関数を返すリストを返すため、基本的に上記は機能します。例えば

sequence [f, g, h] = \x -> [f x, g x, h x]

でポストコンポーズするとand :: [Bool] -> Bool、ブール結果が1つ得られるため、でそれを使用できますfilter

また、ポイントフルであることは恥ずべきことではありません。

> filter (\x -> f1 x && f2 x && f3 x) [1..100]

ほんのわずかに長く、おそらく読みやすいです。

9
Willem Van Onsem 2020-10-21 09:47.

あなた(&&^) :: Monad m => m Bool -> m Bool -> m Boolextraパッケージのを扱うことができます:

import Control.Monad.Extra((&&^))

filtered = filter (f1 &&^ f2 &&^ f3) [1..90]

これは私たちに与えます:

Prelude Control.Monad.Extra> filter (f1 &&^ f2 &&^ f3) [1..90]
[33,36,39,42,45,48,51,54,57]

(&&^)関数れる[ソース]として実装します:

ifM :: Monad m => m Bool -> m a -> m a -> m a
ifM b t f = do b <- b; if b then t else f

-- …

(&&^) :: Monad m => m Bool -> m Bool -> m Bool
(&&^) a b = ifM a b (pure False)

これは、関数型がMonad:であるために機能します。

instance Monad ((->) r) where
    f >>= k = \ r -> k (f r) r

したがって、これはifM、関数が次のように実装されていることを意味します。

-- ifM for ((->) r)
ifM b t f x
    | b x = t x
    | otherwise = f x

(&&^)このように機能チェック最初の条件は次の場合b xであるTrue場合には、それはない、それが返すFalse(以降fでありconst False、かつf xこのようですFalse)。ケースでb xあるTrue、それはチェーン内の次の要素をチェックします。

6
jpmarinier 2020-10-22 00:28.

andブール値だけでなく、述語を組み合わせるような関数を使用する方法が必要です。

怠惰な方法は、Hoogleにのような型シグネチャを要求するFunctor f => ([b]-> b) -> [f b] -> f bことですInt ->。ここで、fはおそらく。のようなものです。ライブラリ関数cotraverseを満たします。

それはうまくいくようです:

 λ> 
 λ> f1 x = x > 30
 λ> f2 x = x < 60
 λ> f3 x = (mod x 3) == 0
 λ> 
 λ> import Data.Distributive (cotraverse)
 λ> :t cotraverse
 cotraverse
  :: (Distributive g, Functor f) => (f a -> b) -> f (g a) -> g b
 λ> 
 λ> filter  ( cotraverse and [f1,f2,f3] )  [1..90]
 [33,36,39,42,45,48,51,54,57]
 λ> 

チェック:

 λ> 
 λ> filter  (\x -> and (map ($ x) [f1,f2,f3]))  [1..90]
 [33,36,39,42,45,48,51,54,57]
 λ> 
5
chepner 2020-10-22 03:36.

Data.MonoidPredicate関数を表すために使用できるタイプを定義します。

import Data.Monoid

-- newtype Predicate t = Predicate { getPredicate :: t -> Bool }
p1 :: Predicate Int
p1 x = Predicate $ x > 30 p2 :: Predicate Int p2 x = Predicate $ x < 60

p3 :: Predicate Int
p3 x = Predicate $ x `mod` 3 == 0

PredicateSemigroup2つの述語を1つに結合するインスタンスがあり、両方の入力述語が満たされている場合に満たされます。

-- instance Semigroup (Predicate a) where
-- Predicate p <> Predicate q = Predicate $ \a -> p a && q a

filtered = filter (getPredicate (p1 <> p2 <> p3)) [1..90]

で使用する前に、結合された述語をアンラップする必要があるのは残念ですfilter。独自のfilterP関数を定義して、次の代わりに使用することができますfilter

filterP :: Predicate t  -> [t] -> [t]
filterP = filter . getPredicate

filtered = filterP (p1 <> p2 <> p3) [1..90]

また、次のように使用できるMonoidインスタンス(IDは常に返される述語True)もあります。

filtered = filter (getPredicate (mconcat [p1, p2, p3]))

これもまた、次のようなものにリファクタリングできます

filterByAll = filter . getPredicate . mconcat

filtered = filterByAll [p1, p2, p3] [1..90]
0
user14488895 2020-10-21 13:34.

他の答えはかなり良いですが、私は関数を組み合わせるのが好きな方法を与えます、それはかなりコンパクトです。Control.Monadのリフト機能を使うのが大好きです。

filter $ liftM2 (&&) f1 f2

liftM2は、(&&)関数をモナドに昇格させ、f1とf2を引数として使用することで機能します。

liftM3という関数があることは知っていますが、このコンテキストで機能するかどうかはわかりません。

https://hackage.haskell.org/package/base-4.14.0.0/docs/Control-Monad.html#v:liftM3

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