Learn Haskell(一)

这一系列博客是《Learn You a Haskell for Great Good》的读书笔记。

一句话介绍：Haskell是一门纯粹的函数式编程语言。至于什么是函数式编程？尽管网上也有很多关于函数式语言与指令式语言之间的区别与联系，但是没有实际使用过函数式编程语言的情况下，我也搞不清楚。因此，先从学习一门函数式编程语言开始吧。

1.安装Haskell
要开始使用Haskell其实很简单，只需要一个文本编辑器和一个Haskell的编译器。目前来说最流行的Haskell的编译器是Glasgow Haskell Compiler(GHC)，我使用的就是这样一个编译器。
一般来说，我们会安装Haskell Platform，因为它不仅包含了Haskell编译器，还绑定了一下常用的库。Haskell的官方网站是：http://www.haskell.org/haskellwiki/Haskell不管是Windows版本、Linux版本、Unix版本都有。
我使用的是Ubuntu系统，使用apt-get安装其实很简单,只需要一条命令就好啦：
sudo apt-get install haskell-platform
GHC不但可以编译Haskell脚本(.hs文件)，也可以以交互式方式运行。要启动交互模式，在终端中输入：
ghci
这时，中断会输出一些信息：
GHCi, version 7.4.1: http://www.haskell.org/ghc/ :? for help
Loading package ghc-prim ... linking ... done.
Loading package integer-gmp ... linking ... done.
Loading package base ... linking ... done.
Prelude>
如果在Haskell文件中定义了一些函数，可以在GHC交互式解析器中输入：
:l myFunctions
来载入你定义的函数。
2.基本算数操作
算数操作基本上和Java等其他语言都比较类似，直接举几个例子：
Prelude> 2 + 3
5
Prelude> 2 * 3
6
Prelude> 2 - 3
-1
Prelude> 2 / 3
0.6666666666666666
需要特别注意的事情是，在使用负数的时候，最好是使用括号，举个例子：
Prelude> 2 * -3

<interactive>:7:1:

 Precedence parsing error  

 cannot mix `*' [infixl 7] and prefix `-' [infixl 6] in the same infix expression 

3.布尔代数
Haskell的与、或、非其实也很直接，直接看例子：
Prelude> True && False
False
Prelude> True && True
True
Prelude> True || False
True
Prelude> not False
True
判断是否相等、是否不等：
Prelude> 2 == 3
False
Prelude> 2 /= 3
True
实际上尽管我们没有提过函数，但是其实已经用到了函数，*运算实际上是一个函数，它接收两个参数，上面那种形式叫做中缀函数，但是实际上大部分函数是以前缀函数的形式调用的，下面介绍几个：
Prelude> succ 8
9
Prelude> max 7 8
8
Prelude> min 8 9
8
Prelude> div 9 2
4
5.函数需要注意的
这几个函数的作用非常明显。但是需要注意的是div函数其实等价于Java语言中的/运算符，小数部分是舍弃的。上面的函数我们也可以以中缀函数的形式调用，比如：
Prelude> 9 div 2
4
我们可以定义自己的函数，函数定义的格式如下：
函数名 = 函数代码
我们新建一个.hs文件，在其中定义一个函数：
doubleMe = x * 2
输入:l file.hs，在交互式解析器中加载你所定义的函数，这时，解析器会输出如下信息：
Prelude> :l baby.hs
[1 of 1] Compiling Main ( baby.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
*Main>
接下来就可以使用你所定义的函数了：
*Main> doubleMe 2
4
在定义别的函数的时候可以使用已经定义的函数，例如：
doubleUs x y = x * 2 + y * 2
Haskell中也有if表达式，但是与Java语言的if表达式有一些区别，我们先看一个例子：
doubleSmallNumber x = if x > 100 then x else x * 2
这个函数的意思是，如果一个数小于等于100，就翻倍，否则保持不变。但是需要注意的是，Haskell中的else部分是必须有的。此外还需要注意的是，Haskell函数名的首字母必须小写。
如果函数没有参数，那么这样的函数在Haskell中叫做定义或者名称。这一点有点类似于Java中的变量，但是有非常重要的区别：Haskell中的定义一旦给出就不允许改变
6.List概述
Haskell中的List是一种比较均匀整齐的数据结构，之所以说它均匀整齐是因为其中的元素必须是相同类型的。List是被方括号包裹起来的：
*Main> let nums = [1,2,3,4]
*Main> nums
[1,2,3,4]
在GHCi中需要使用let来定义一个List。List有很多操作，下面分别介绍。
List连接操作
使用++来连接两个List，直接看代码：
*Main> nums ++ [5,6]
[1,2,3,4,5,6]
在Haskell中，字符串实际上就是列表，也可以使用++进行连接操作：
*Main> "Hello," ++ " " ++ "World!"
"Hello, World!"
可以使用:操作符将一个元素放到一个列表最前面：
*Main> 0 : [1,2,3] [0,1,2,3]
可以使用!!使用索引访问List中的元素： *Main> [1,2,3,4] !! 3
4
索引号是从0开始的。
List比较大小
List比较大小的前提是List元素是可以比较的，比如说数字，比如说字母(按照字母表顺序)。比较的规则是以此比较每一个元素直到出现不同的元素，那第一个不同元素，元素大的List大：
*Main> [1,2,3] < [1,2,4]
True
*Main> [1,2,3] < [1,2,3]
False
*Main> [1,2,3] < [1,2,2]
False
其他List操作
head：可以取出List的首元素；
tail：将List去掉首元素；
last：返回List的末尾元素；
init：返回除最后一个元素之前的所有元素构成的List
length：返回元素个数
null：判断List是否为空列表
take n [...]：从列表中取出n个元素
drop n [...]：忽略n个元素后返回List
maximum/minimum：取出最大/最小值
sum：所有元素求和
product：所有元素乘积
elem：判断元素是否在列表中
reverse：List倒置
*Main> head [1,2,3]
1
*Main> tail [1,2,3]
[2,3]
*Main> last [1,2,3]
3
*Main> init [1,2,3]
[1,2]
*Main> take 3 [1,2,3,4,5,6]
[1,2,3]
*Main> drop 3 [1,2,3,4,5,6]
[4,5,6]
*Main> length [1,2,3]
3
*Main> null []
True
*Main> reverse [1,2,3]
[3,2,1]
*Main> maximum [1,2,3]
3
*Main> minimum [1,2,3]
1
*Main> sum [1,2,3]
6
*Main> product [1,2,3]
6
*Main> 4 `elem` [1,2,3,5]
False