在Haskell建立一个列表

我想做的是创建一个随机整数列表，没有重复项。作为第一步，我有一个函数，它可以列出n个随机样本。如果不需要传入一个空列表就可以启动列表，那么如何以更为Haskell惯用的方式编写呢？我确信我遗漏了一些基本的东西

-- make a list of random integers.
-- takes a size, and an empty list.
-- returns a list of that length of random numbers.
f :: Int -> [Int] -> IO [Int]
f l xs | length xs >= l = return (xs)
f l xs = do
  r <- randomRIO (1, 40) :: IO Int
  f l $ r : x

---

最终，该函数将具有检查重复插入的过滤功能，但这是一个单独的问题。虽然这看起来像是家庭作业，但它不是，而是我自己尝试处理用于随机数生成的状态monad的一部分，我发现我被困在了一个更早的位置。

好吧，您可以对递归调用的输出进行操作：

f :: Int -> IO [Int]
f 0 = return []
f n = do
    r <- randomRIO (1, 40)
    xs <- f (n-1)
    return $ r : xs

这将使函数的复杂度从线性变为二次，因为每次

++

调用都必须扫描以前生成的所有数字序列，然后再追加新的数字

---

但是，您可以简单地执行以下操作：

f n = sequence $ replicate n (randomRIO (1, 40))

创建由

randomRIO

操作组成的

[IO Int]

长度

n

列表，并采取

[IO a]

操作，通过按顺序执行所有操作并收集结果，将其转换为

IO[a]

更简单的是，您可以使用您想要的功能：

import Control.Monad(replicateM)

f n = replicateM n (randomRIO (1, 40))

或以无点样式：

f :: Int -> IO [Int]
f = flip replicateM $ randomRIO (1, 40)

---

这使用

集合

来跟踪已生成的数字：

import System.Random
import qualified Data.Set as Set

generateUniqueRandoms :: (Int, Int) -> Int -> IO [Int]
generateUniqueRandoms range@(low, high) n =
  let maxN = min (high - low) n
  in
     go maxN Set.empty

  where
     go 0 _ = return []
     go n s = do
        r <- getUniqueRandom s
        xs <- go (n-1) (Set.insert r s)
        return $ r : xs

     getUniqueRandom s = do
         r <- randomRIO range
         if (Set.member r s) then getUniqueRandom s
         else return r

---

但是，值得注意的是，如果

n

接近范围的宽度，则洗牌范围内所有数字的列表并获取其中的第一个

n

，效率会更高。

可以使用包装器函数隐藏空列表的传递吗？这似乎是可能的，但非常不雅。现在，下一步是在列表中添加重复插入检查（想象一组彩票号码）。使用优雅的序列和复制代码，我看不出如何将添加的逻辑添加到代码中。@andro是的，您也不能修改它们来实现这一点。但是请记住，他们限制了自己的能力，这对于正确性是一件好事。当你有一个明确的递归定义时，它可以做任何事情。使用特殊功能，如

fold

s或

replicate

等，完全消除了引入多种错误的机会。此外，编译器能够对此类代码进行优化，而显式递归代码更难优化，因为编译器无法证明泛型代码所需的所有属性。在我看来，这里传递的集合似乎代表了计算中的状态，这是过去历史的记录。这将如何用状态单子表示？

f :: Int -> IO [Int]
f = flip replicateM $ randomRIO (1, 40)

import System.Random
import qualified Data.Set as Set

generateUniqueRandoms :: (Int, Int) -> Int -> IO [Int]
generateUniqueRandoms range@(low, high) n =
  let maxN = min (high - low) n
  in
     go maxN Set.empty

  where
     go 0 _ = return []
     go n s = do
        r <- getUniqueRandom s
        xs <- go (n-1) (Set.insert r s)
        return $ r : xs

     getUniqueRandom s = do
         r <- randomRIO range
         if (Set.member r s) then getUniqueRandom s
         else return r

Main> generateUniqueRandoms (1, 40) 23
[29,22,2,17,5,8,24,27,10,16,6,3,14,37,25,34,30,28,7,31,15,20,36]

Main> generateUniqueRandoms (1, 40) 1000
[33,35,24,16,13,1,26,7,14,11,15,2,4,30,28,6,32,25,38,22,17,12,20,5,18,40,36,39,27,9,37,31,21,29,8,34,10,23,3]

Main> generateUniqueRandoms (1, 40) 0
[]