Haskell - 探索とソート(バブルソート(bubble sort))

すごいHaskellたのしく学ぼう!
(オーム社)
Miran Lipovača (著)
田中 英行 村主 崇行 (翻訳)
[Kindle版]

開発環境

• OS X Mavericks - Apple(OS)
• BBEdit - Bare Bones Software, Inc., Emacs (Text Editor)
• Haskell (純粋関数型プログラミング言語)
• GHC (The Glasgow Haskell Compiler) (処理系)
• The Haskell Platform (インストール方法、モジュール等)

初めてのコンピュータサイエンス(Jennifer Campbell、Paul Gries、Jason Montojo、Greg Wilson(著)長尾 高弘(翻訳))の11章(探索とソート)、11.7(練習問題)、11-3.をHaskellで解いてみる。

その他参考書籍

• プログラミングHaskell (オーム社) Graham Hutton(著) 山本 和彦(翻訳)
• Real World Haskell―実戦で学ぶ関数型言語プログラミング (オライリージャパン) Bryan O'Sullivan John Goerzen Don Stewart(著) 山下 伸夫 伊東 勝利 株式会社タイムインターメディア(翻訳)

11.7(練習問題)、11-3.

コード(BBEdit)

Sample.hs

{-# OPTIONS -Wall -Werror #-}

main :: IO ()    
main = do
    putStrLn "バブルソートの過程"
    print l
    mapM_ print $ snd $ bubbleSort1 l
    putStrLn "test"
    mapM_ putStrLn $ map (\(a, b) -> if test b then "True" else a) testList

test :: ([Int], [Int]) -> Bool
test (ns, ms) = if bubbleSort ns == ms then True else False

testList :: [(String, ([Int], [Int]))]
testList = [("empty", ([], [])),
            ("one", ([1], [1])),
            ("two ordered", ([1, 2], [1, 2])),
            ("to reversed", ([2, 1], [1, 2])),
            ("three identical", ([3, 3, 3], [3, 3, 3])),
            ("three split", ([3, 0, 3], [0, 3, 3]))]

bubbleSort :: [Int] -> [Int]
bubbleSort [] = []
bubbleSort (n:ns) = f n [] ns []

f :: Int -> [Int] -> [Int] -> [Int] -> [Int]
f x [] [] ls = x:ls
f x (n:ns) [] ls = f n [] ns (x:ls)
f x ns (m:ms) ls = if x > m then
                       f x (ns ++ [m]) ms ls
                   else
                       f m (ns ++ [x]) ms ls

l :: [Int]
l = [6, 5, 4, 3, 7, 1, 2]

-- 過程を出力する用
bubbleSort1 :: [Int] -> ([Int], [[Int]])
bubbleSort1 [] = ([], [])
bubbleSort1 (n:ns) = g n [] ns ([], [])

g :: Int -> [Int] -> [Int] -> ([Int], [[Int]]) -> ([Int], [[Int]])
g x [] [] (ls, xs) = (x:ls, reverse xs)
g x (n:ns) [] (ls, xs) = g n [] ns ((x:ls), xs)
g x ns (m:ms) (ls, xs) = if x > m then
                             g x (ns ++ [m]) ms
                               (ls, (ns ++ [m] ++ x:ms ++ ls):xs)
                         else
                             g m (ns ++ [x]) ms
                               (ls, (ns ++ [x] ++ m:ms ++ ls):xs)

入出力結果(Terminal, runghc)

$ runghc Sample.hs
バブルソートの過程
[6,5,4,3,7,1,2]
[5,6,4,3,7,1,2]
[5,4,6,3,7,1,2]
[5,4,3,6,7,1,2]
[5,4,3,6,7,1,2]
[5,4,3,6,1,7,2]
[5,4,3,6,1,2,7]
[4,5,3,6,1,2,7]
[4,3,5,6,1,2,7]
[4,3,5,6,1,2,7]
[4,3,5,1,6,2,7]
[4,3,5,1,2,6,7]
[3,4,5,1,2,6,7]
[3,4,5,1,2,6,7]
[3,4,1,5,2,6,7]
[3,4,1,2,5,6,7]
[3,4,1,2,5,6,7]
[3,1,4,2,5,6,7]
[3,1,2,4,5,6,7]
[1,3,2,4,5,6,7]
[1,2,3,4,5,6,7]
[1,2,3,4,5,6,7]
test
True
True
True
True
True
True
$

慣れるまでは{-# OPTIONS -Wall -Werror #-}の記述を消さずに細かく型を指定していくことに。