Haskell隨機生成

有人可以描述以下類型的構造函數和函數是如何工作的嗎？Haskell隨機生成

type Rand a = State StdGen a 

getRandom :: (Random a) => Rand a 
getRandom = get >>= (\r -> let (a,g) = random r in (put g) >> (return a)) 

runRand :: Int -> Rand a -> a 
runRand n r = evalState r $ mkStdGen n 

runRandIO :: Rand a -> IO a 
runRandIO r = randomIO >>= (\rnd -> return $ runRand rnd r) 

getRandoms :: (Random a) => Int -> Rand [a] 
getRandoms n = mapM (\_ -> getRandom) [1..n]

來源

2012-06-15 Rose Perrone

讓我們從頭開始：

type Rand a = State StdGen a

這行告訴你，Rand a爲State類型，其狀態由StdGen給出，其最終的價值a類型的類型代名詞。這將用於存儲每個隨機數請求之間的隨機數生成器的狀態。

爲getRandom的代碼可以被轉換成做記號：

getRandom :: (Random a) => Rand a 
getRandom = do 
    r <- get     -- get the current state of the generator 
    let (a,g) = random r in do -- call the function random :: StdGen -> (a, StdGen) 
    put g     -- store the new state of the generator 
    return a     -- return the random number that was generated

的runRand函數接受一個初始種子n和Rand a類型的值r（其，請記住，僅僅是State StdGen a的同義詞）。它創建一個mkStdGen n的新生成器並將其提供給evalState r。函數evalState僅評估State s a類型的返回值，忽略狀態。

同樣，我們可以轉換成runRandIO符號do：

runRandIO :: Rand a -> IO a 
runRandIO r = do 
    rnd <- randomIO  -- generate a new random number using randomIO 
    return (runRand rnd r) -- use that number as the initial seed for runRand

最後，getRandoms花費數n表示要生成的隨機值的數量。它建立一個列表[1..n]並將getRandom應用到列表中。請注意，[1..n]中的實際值未使用（可以看出，因爲lambda函數以\_ -> ...開頭）。該列表只是爲了擁有正確數量的元素。由於getRandom返回一元值，因此我們使用mapM來映射列表，這會導致狀態（即StdGen）正確地通過對getRandom的每個調用進行線程化。

來源

2012-06-15 09:14:24

基本思想很簡單 - 創建僞隨機數，你需要在函數調用之間保持一些狀態。所以類型Rand a被定義爲「a以及隨機性所需的狀態」。

狀態使用State monad存儲。這提供了兩個主要行動 - get和put，它們的確聽起來很像。因此getRandom只是查詢當前狀態，然後調用random函數。該函數返回兩個值：隨機值和新狀態。然後你只需put新的狀態幷包裝結果值。

runRand允許您打開給定種子的「隨機」值。 evalState可讓您執行有狀態計算（即，類型爲State s a或在此情況下爲Rand a）的值，並給出初始狀態，然後放棄最終狀態，只給出結果。因此，您可以使用給定種子運行Rand a，並僅返回結果值。值可以是a而不是Rand a，因爲它總是會給你相同的結果。

runRandomIO只是做相同的事情，除了基於IO的種子基於一些全局狀態。

getRandoms只是通過調用getRandom爲[1..n]列表（忽略實際數）的每一個元素讓你Rand a值的列表。

來源

2012-06-15 09:17:41

Haskell隨機生成

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