Programmieren in Haskell Einführung

Transkript

1 Programmieren in Haskell Einführung Peter Steffen Universität Bielefeld Technische Fakultät Programmieren in Haskell

2 Veranstalter Dr. Peter Steffen Raum: M3-124 Tel.: 0521/ Programmieren in Haskell

3 Hinweise zu den Vorlesungen Hinweise zu den Vorlesungen Algorithmen & Datenstrukturen I und Programmieren in Haskell findet Ihr hier: Folien als pdf Übungsblätter Hinweise zur Haskell-Installation 3 Programmieren in Haskell

4 Programmiersprachen imperative Programmiersprachen: Pascal, C, Fortran,... Objektorientierte Programmiersprachen: Java, C++, Smalltalk, Delphi,... Funktionale Programmiersprachen: Haskell, Lisp, Miranda, Standard ML,... Logische Programmiersprachen: Prolog 4 Programmieren in Haskell

5 Haskell benannt nach dem amerikanischen Logiker Haskell B. Curry entwickelt seit 1987 funktionale Programmiersprache Haskell-Homepage: Implementierungen: Haskell-Interpreter hugs: Diesen verwenden wir in der Vorlesung und in den Übungen. Verfügbar für Unix, Linux, Windows, MacOSX. Haskell-Compiler ghc: Haskell-Compiler nhc98: Jeweils zum kostenlosen Download. 5 Programmieren in Haskell

6 Ein bißchen Haskell Ein Haskell-Programm besteht aus einem oder mehreren Modulen Ein Modul besteht aus Typdeklarationen und Definitionen answer :: Int answer = Typdeklaration - - Definition yes :: Bool yes = True greater :: Bool greater = (answer > 71) 6 Programmieren in Haskell

7 Ein bißchen Haskell Ein Haskell-Programm besteht aus einem oder mehreren Modulen Ein Modul besteht aus Typdeklarationen und Definitionen answer :: Int answer = Typdeklaration - - Definition yes :: Bool yes = True greater :: Bool greater = (answer > 71) 6 Programmieren in Haskell

8 Ein bißchen Haskell Ein Haskell-Programm besteht aus einem oder mehreren Modulen Ein Modul besteht aus Typdeklarationen und Definitionen answer :: Int answer = Typdeklaration - - Definition yes :: Bool yes = True greater :: Bool greater = (answer > 71) 6 Programmieren in Haskell

9 Im Hugs... Main> answer 42 Main> yes True Main> greater False 7 Programmieren in Haskell

10 Haskell-Module Haskell-Script: Endung.hs, Kommentare werden mit - - eingeleitet Literate-Haskell-Script: Endung.lhs, alles ist Kommentar, nur Zeilen, die mit > beginnen, gehören zum Programm. Zum Beispiel: Definition fuer answer: > answer :: Int > answer = 42 Defintion fuer yes: > yes :: Bool > yes = True Zwischen Kommentaren und Defintionen muss sich mindestens eine leere Zeile befinden. 8 Programmieren in Haskell

11 Bedienung vom hugs Aufrufen mit hugs <Modulname> Laden eines neuen Moduls: :l <Modulname> Erneutes Laden eines Moduls nach einer Änderung: :r Den Typ eines Ausdrucks anzeigen: :t <Ausdruck> Alle verfügbaren Kommandos anzeigen: :? hugs beenden: :q 9 Programmieren in Haskell

12 Haskell-Typen Typ Werte Int Ganze Zahlen, Integer Ganze Zahlen, unbeschränkte Genauigkeit Float Fliesskommazahlen 32 bit Double Fliesskommazahlen 64 bit Bool Wahrheitswerte, True/False Char Zeichen, a, b,... String Zeichenketten, Haskell Int -> Int Funktionen 10 Programmieren in Haskell

13 Ein weiteres Beispiel square :: Int -> Int square x = x*x allequal :: Int -> Int -> Int -> Bool allequal n m p = (n==m) && (m==p) maxi :: Int -> Int -> Int maxi n m n >= m = n otherwise = m 11 Programmieren in Haskell

14 Ein weiteres Beispiel square :: Int -> Int square x = x*x allequal :: Int -> Int -> Int -> Bool allequal n m p = (n==m) && (m==p) maxi :: Int -> Int -> Int maxi n m n >= m = n otherwise = m 11 Programmieren in Haskell

15 Ein weiteres Beispiel square :: Int -> Int square x = x*x allequal :: Int -> Int -> Int -> Bool allequal n m p = (n==m) && (m==p) maxi :: Int -> Int -> Int maxi n m n >= m = n otherwise = m 11 Programmieren in Haskell

16 Im Hugs Main> square 5 25 Main> allequal False Main> maxi Programmieren in Haskell

17 Ein ziemlich ausgefeiltes Beispiel, das Ihr jetzt noch nicht verstehen müsst qsort :: (Ord a) => [a] -> [a] qsort [] = [] qsort (a:as) = qsort [b b <- as, b < a] ++ [a] ++ qsort [ b b <- as, b >= a] Main> qsort [1,4,2,2,4] [1,2,2,4,4] 13 Programmieren in Haskell

18 Ein ziemlich ausgefeiltes Beispiel, das Ihr jetzt noch nicht verstehen müsst qsort :: (Ord a) => [a] -> [a] qsort [] = [] qsort (a:as) = qsort [b b <- as, b < a] ++ [a] ++ qsort [ b b <- as, b >= a] Main> qsort [1,4,2,2,4] [1,2,2,4,4] 13 Programmieren in Haskell

19 Listenkonkatenation Hugs.Base> [1,4,2] ++ [2,4] [1,4,2,2,4] Zeichenketten (Strings) sind auch Listen: Hugs.Base> "Haskell " ++ "ist " ++ "toll!" "Haskell ist toll!" Main> qsort "Haskell ist toll!" "!Haeikllllosstt" 14 Programmieren in Haskell

20 Listenkonkatenation Hugs.Base> [1,4,2] ++ [2,4] [1,4,2,2,4] Zeichenketten (Strings) sind auch Listen: Hugs.Base> "Haskell " ++ "ist " ++ "toll!" "Haskell ist toll!" Main> qsort "Haskell ist toll!" "!Haeikllllosstt" 14 Programmieren in Haskell

21 Listenkonkatenation Hugs.Base> [1,4,2] ++ [2,4] [1,4,2,2,4] Zeichenketten (Strings) sind auch Listen: Hugs.Base> "Haskell " ++ "ist " ++ "toll!" "Haskell ist toll!" Main> qsort "Haskell ist toll!" "!Haeikllllosstt" 14 Programmieren in Haskell

22 Coole Sachen mit Listen Die ersten 7 Elemente: Main> take 7 "Robert Giegerich" "Robert" Unendliche (!) Listen: Main> [1..] [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11, Die ersten 4 natürlichen Zahlen (!!): Main> take 4 [1..] [1,2,3,4] 15 Programmieren in Haskell

23 Coole Sachen mit Listen Die ersten 7 Elemente: Main> take 7 "Robert Giegerich" "Robert" Unendliche (!) Listen: Main> [1..] [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11, Die ersten 4 natürlichen Zahlen (!!): Main> take 4 [1..] [1,2,3,4] 15 Programmieren in Haskell

24 Coole Sachen mit Listen Die ersten 7 Elemente: Main> take 7 "Robert Giegerich" "Robert" Unendliche (!) Listen: Main> [1..] [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11, Die ersten 4 natürlichen Zahlen (!!): Main> take 4 [1..] [1,2,3,4] 15 Programmieren in Haskell

25 Eure Aufgabe für diese Woche 1 Hugs installieren oder mit Techfak-Installation vertraut machen 2 Beispiele ausprobieren 16 Programmieren in Haskell