在Haskell树中查找最接近整数参数的键

在命令式语言中，如何在二叉树中找到最接近的上下键有很多解决方案，但在Haskell这样的纯函数式风格中，缺少相同的问题。我很想知道，在遇到两个最近的键之前，如何绕过一棵二叉树。到目前为止，我已经完成了一个函数和一些模式匹配：

data TreeMap v = Leaf | Node { pair::(Integer, v), l::TreeMap v, r::TreeMap v} deriving (Show, Read, Eq, Ord)

closestLess :: Integer -> TreeMap v -> (Integer, v)
closestLess i Leaf = error "Tree doesn't include any element"
closestLess i (Node pair tree_r tree_l)
        | i < fst pair = closestLess i tree_l
        | i == fst pair = closestLess i tree_r
        | otherwise = precise i pair tree_r 

data TreeMap v=Leaf | Node{pair:：（整数，v），l：：TreeMap v，r：：TreeMap v}派生（显示，读取，Eq，Ord）
无闭：：整数->树映射v->（整数，v）
closestLess i Leaf=错误“树不包含任何元素”
无闭i（节点对树\u r树\u l）
|i

我使用这个函数来获取一个较低的键，但最接近整数参数。在我看来，除了实现“精确”这样的辅助功能外，没有别的必要，尽管我不清楚它到底需要什么定义。我的建议是将整数值节点放入“精确”的右子树中，也可以找到离目标最近的任何键。因此，我会有一些提示或假设，如何使它为较低和较高的关键以及

以下是我的做法：

data TreeMap v = Leaf | Node Integer v (TreeMap v) (TreeMap v) deriving (Show, Read, Eq, Ord)

closestLess :: Integer -> TreeMap v -> Maybe (Integer, v)
closestLess i = precise Nothing where
  precise :: Maybe (Integer, v) -> TreeMap v -> Maybe (Integer, v)
  precise closestSoFar Leaf = closestSoFar
  precise closestSoFar (Node k v l r) = case i `compare` k of
    LT -> precise closestSoFar l
    EQ -> Just (k, v)
    GT -> precise (Just (k, v)) r

关于此操作与您的尝试之间的差异，请注意以下几点：

• 您为

  节点

  构造函数使用了记录语法。在sum类型上使用记录语法是一种糟糕的形式，因为这样函数将是部分函数（例如，

  pairleaf

  将位于底部）。因为你实际上没有使用这些，而且它们也不是必需的，所以我把它们拿走了
• 您将键和值包装在一个元组中，没有明显的原因。我把它们分开，直接放在打字机上
• 您的

  closestLess

  函数的返回类型为

  （Integer，v）

  ，尽管它不能始终返回该类型的内容。我将它改为

  Maybe（Integer，v）

  ，这样它就可以返回

  Nothing

  ，而不必使用

  error

  。（旁注：您的错误消息在技术上是错误的。如果在搜索值小于所有节点的情况下调用

  closestLess

  ，则即使树中有元素，也会失败。）
• 您的代码在节点的左分支和右分支方面不一致。在我的代码中，左分支始终是数据构造函数中位于左侧的分支
• 您在单独的保护中使用了

  i

  和

  i==fst对

  。通过对

  compare

  的输出进行大小写匹配，您只需执行一次而不是两次比较
• 您需要一个

  精确的

  功能，这是正确的，但是

  无触点

  中的许多逻辑实际上需要在其中

下面是一个快速测试用例，使用您链接的站点上的示例：

Prelude> tree = Node 9 () (Node 4 () (Node 3 () Leaf Leaf) (Node 6 () (Node 5 () Leaf Leaf) (Node 7 () Leaf Leaf))) (Node 17 () Leaf (Node 22 () (Node 20 () Leaf Leaf) Leaf))
Prelude> closestLess 4 tree
Just (4,())
Prelude> closestLess 18 tree
Just (17,())
Prelude> closestLess 12 tree
Just (9,())
Prelude> closestLess 2 tree
Nothing

---

您还可以让它变得更懒惰（只要找到一个候选者，就产生外部的

，代价是变得更复杂：

import Data.Functor.Identity

data TreeMap v = Leaf | Node Integer v (TreeMap v) (TreeMap v) deriving (Show, Read, Eq, Ord)

closestLess :: Integer -> TreeMap v -> Maybe (Integer, v)
closestLess i = precise Nothing
  where
    precise :: Applicative t => t (Integer, v) -> TreeMap v -> t (Integer, v)
    precise closestSoFar Leaf = closestSoFar
    precise closestSoFar (Node k v l r) = case i `compare` k of
      LT -> precise closestSoFar l
      EQ -> pure (k, v)
      GT -> pure . runIdentity $ precise (Identity (k, v)) r
导入Data.Functor.Identity
数据树映射v=叶|节点整数v（树映射v）（树映射v）派生（显示、读取、等式、Ord）
无闭：：整数->树映射v->可能（整数，v）
无闭合i=精确无
哪里
精确：：应用程序t=>t（整数，v）->树映射v->t（整数，v）
精确的closestSoFar叶=closestSoFar
精确闭合时间（节点k v l r）=案例i`compare`k of
LT->精确关闭至左侧
等式->纯（k，v）
GT->pure。runIdentity$precise（Identity（k，v））r
有关它的更多详细信息，请参阅。
我不知道您希望
precise
函数做什么。此外，避免在纯函数中抛出
错误
s，而是为结果找到更好的表示形式（如使用
Maybe
）您是否可以发布一个有效的
最接近的下键的命令式版本
，以便我们能够确切地了解您希望haskell版本做什么？按照@Bergi的请求，我添加了类型定义。对不起mistake@Bergi我需要解决的问题是，正如本教程中C++程序员所说的，我认为你可以很好地遵循他们的算法——除了那些怪异的、可变的<代码> MimoDIFI和 MimiDeopyKyth参数，更糟糕的是，它还有一些无值值，如
MAX\u INTEGER
和
-1
。编写一个函数
Integer->TreeMap v->Maybe（Integer，v）->Maybe（Integer，v）
，其中包含参数
searchValue
，
tree
，以及
closestSoFar
。它工作得非常好，谢谢。事实上，这是对这个案例解决方案的一个非常出色的解释——作为函数式编程的新手，我非常感谢您对所有这些的评论和结论。