Programmierparadigmen Tutorium: Lazyness, Streams
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- Christa Schmidt
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1 Programmierparadigmen Tutorium: Lazyness, Streams Prof. Dr.-Ing. Gregor Snelting WS 2012/2013 LEHRSTUHL PROGRAMMIERPARADIGMEN KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
2 Streams Streams: unendliche Listen, üblicherweise erzeugt durch Kombination (auch rekursiv!) unendlicher Listen ones = 1 : ones zipwith kombiniert zwei streams nats = 0 : (zipwith (+) ones nats) nats = 0 : (map (+1) nats) ones nats 0 nats 0 Streams nutzen laziness der Kombinatoren map f [] = [] map f (x:xs) = f x : map f xs zipwith f (x:xs) (y:ys) = f x y : zipwith f xs ys zipwith f l1 l2 = [] Zur Berechnung des nächstens Listenelements f x bzw. f x y muss nur das jeweils erste Element der Eingabelisten bestimmt werden! (nicht: alle Elemente der Eingabelisten) Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 2
3 Streams Streams: unendliche Listen, üblicherweise erzeugt durch Kombination (auch rekursiv!) unendlicher Listen ones = 1 : ones zipwith kombiniert zwei streams nats = 0 : (zipwith (+) ones nats) nats = 0 : (map (+1) nats) ones nats 0 1 nats 0 1 Streams nutzen laziness der Kombinatoren map f [] = [] map f (x:xs) = f x : map f xs zipwith f (x:xs) (y:ys) = f x y : zipwith f xs ys zipwith f l1 l2 = [] Zur Berechnung des nächstens Listenelements f x bzw. f x y muss nur das jeweils erste Element der Eingabelisten bestimmt werden! (nicht: alle Elemente der Eingabelisten) Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 2
4 Streams Streams: unendliche Listen, üblicherweise erzeugt durch Kombination (auch rekursiv!) unendlicher Listen ones = 1 : ones zipwith kombiniert zwei streams nats = 0 : (zipwith (+) ones nats) nats = 0 : (map (+1) nats) ones nats nats Streams nutzen laziness der Kombinatoren map f [] = [] map f (x:xs) = f x : map f xs zipwith f (x:xs) (y:ys) = f x y : zipwith f xs ys zipwith f l1 l2 = [] Zur Berechnung des nächstens Listenelements f x bzw. f x y muss nur das jeweils erste Element der Eingabelisten bestimmt werden! (nicht: alle Elemente der Eingabelisten) Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 2
5 Streams Streams: unendliche Listen, üblicherweise erzeugt durch Kombination (auch rekursiv!) unendlicher Listen ones = 1 : ones zipwith kombiniert zwei streams nats = 0 : (zipwith (+) ones nats) nats = 0 : (map (+1) nats) ones nats nats Streams nutzen laziness der Kombinatoren map f [] = [] map f (x:xs) = f x : map f xs zipwith f (x:xs) (y:ys) = f x y : zipwith f xs ys zipwith f l1 l2 = [] Zur Berechnung des nächstens Listenelements f x bzw. f x y muss nur das jeweils erste Element der Eingabelisten bestimmt werden! (nicht: alle Elemente der Eingabelisten) Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 2
6 Streams Streams: unendliche Listen, üblicherweise erzeugt durch Kombination (auch rekursiv!) unendlicher Listen ones = 1 : ones zipwith kombiniert zwei streams nats = 0 : (zipwith (+) ones nats) nats = 0 : (map (+1) nats) ones nats nats Streams nutzen laziness der Kombinatoren map f [] = [] map f (x:xs) = f x : map f xs zipwith f (x:xs) (y:ys) = f x y : zipwith f xs ys zipwith f l1 l2 = [] Zur Berechnung des nächstens Listenelements f x bzw. f x y muss nur das jeweils erste Element der Eingabelisten bestimmt werden! (nicht: alle Elemente der Eingabelisten) Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 2
7 Interleaving von Streams Interleaving: Kombinator zum verschmelzen zweier Streams :: [t] -> [t] -> [t] [] ys = ys xs [] = xs (x : xs) (y : ys) = x : y : ( xs ys) Liste aller ganzen Zahlen integers = 0 : ( [1..] (map (*(-1)) [1..])) [1..] 1, 2, 3, 4,... map (*(-1)) [1..] -1, -2, -3, -4,... integers 0, 1,-1, 2,-2, 3,-3, 4,-4... Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 3
8 Interleaving von Streams Interleaving: Kombinator zum verschmelzen zweier Streams :: [t] -> [t] -> [t] [] ys = ys xs [] = xs (x : xs) (y : ys) = x : y : ( xs ys) Kombination endlich vieler Streams All :: [[t]] -> [t] All lists = foldr [] lists Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 3
9 Interleaving von Streams Interleaving: Kombinator zum verschmelzen zweier Streams :: [t] -> [t] -> [t] [] ys = ys xs [] = xs (x : xs) (y : ys) = x : y : ( xs ys) nicht: Kombination unendlich vieler Streams All :: [[t]] -> [t] All lists = foldr [] lists Pattern-Matching (y:ys) zwingt uns im äußersten festzustellen, ob zweites zu [] auswertet im zweiten festzustellen, ob drittes zu [] auswertet... Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 3
10 Interleaving von Streams Interleaving: Kombinator zum verschmelzen zweier Streams :: [t] -> [t] -> [t] [] ys = ys (x:xs) ys = x : ys xs Abhilfe speziell für : alternative Definition All :: [[t]] -> [t] All lists = foldr [] lists Neues ist komplett lazy im rechten Argument! kein frühzeitiges Auswerten der unendlichen Liste von Streams Prof. Dr.-Ing. G. Snelting c 2012 by IPD Snelting Programmierparadigmen WS 2012/2013 3
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