索引文件夹如何运作?

How does indexed foldr work operationally?

我无法理解定义:

ifoldr :: Foldable f => (Int -> a -> b -> b) -> b -> f a -> b
ifoldr f z xs = foldr (\ x g i -> i `seq` f i x (g (i+1))) (const z) xs 0

特别是,它似乎通过避免 zip [1..] 来避免 space 泄漏,同时它似乎派生了一个新的折叠 "step function",它在前面给出了额外的参数,但这个论点最后在 \ x g i!

中传递

对于保留非严格属性的某些定义 f' = _unknown_ f,这是否等同于 f' x (foldr f' z xs)

简而言之foldr 生成一个函数(不是值列表),然后该函数将生成该列表。

让我们先暂时忽略foldr,专注于foldr中使用的函数,让我们调用这个函数eval:

eval x g i = seq i (f i x (g (i+1))))

我们将在这里忽略 seq:是的,它有一些语义:评估(弱头部范式i 并检查是否 i 是底部,但让我们假设这不会引入底部。所以 eval 或多或少相当于:

eval x g i = f i x (g (i+1))

现在我们可以重新考虑 foldr 上下文:

ifoldr f = foldr eval (const z) xs 0
    where eval x g i = f i x (g (i+1))

现在 foldr 被定义(对于列表,但让我们在这里保持简单),如:

foldr _ z [] = z
foldr f z (x:xs) = f x (foldr f z xs)

对于包含三个元素的列表 [x1, x2, x3],这意味着:

foldr eval (const z) [x1, x2, x3]

看起来像:

-- foldr eval (const z) [x1, x2, x3] is equivalent to
eval x1 (eval x2 (eval x3 (const z)))

由于 eval 的定义如上,这意味着我们可以将其专门化为:

\i1 -> f i1 x1 ((\i2 -> f i2 x2 (\i3 -> f i3 x3 (const z)) (i2 + 1)) (i1 + 1))

或者以一种使结构更清晰的方式:

\i1 -> (
    f i1 x1
    \i2 -> (
        f i2 x2
        \i3 -> (
            f i3 x3
            (const z) (i3+1)
        ) (i2+1)
    ) (i1+1)
)

因此,正如您所见,外部函数接受一个参数(此处为 i1),并使用 i1(索引)调用 fx1(第一项),作为最后一项,调用的结果是剩余列表的 "fold"。因此,我们使用 i2 作为参数进行调用,但是 i2i1+1.

绑定

因此,如果我们执行替换(将 i3 替换为 i2 + 1),这就是 lambda 演算的工作原理,我们将获得:

\i1 -> (
    f i1 x1
    \i2 -> (
        f i2 x2
        (
            f (i2+1) x3
            (const z) (i2+1+1)
        )
    ) (i1+1)
)

此外,我们可以用 i1+1:

替换 i2
\i1 -> (
    f i1 x1
    (
        f (i1+1) x2
        (
            f (i2+1) x3
            (const z) (i1+1+1+1)
        )
)

由于(const z)映射到z,不管参数是什么,我们都可以用z代替(const z) (i1+1+1+1),所以:

\i1 -> (
    f i1 x1
    (
        f (i1+1) x2
        (
            f (i1+1+1) x3
            z
        )
)

所以现在我们知道 foldr eval (const z) [x1, x2, x3] 映射到什么,但是还有一个最终的功能应用程序:最后的 0

所以这意味着我们用 0 调用上面定义的 lambda 表达式,所以这会折叠为:

\i1 -> (
    f i1 x1
    (
        f (i1+1) x2
        (
            f (i1+1+1) x3
            z
        )
) 0

因此:

(
    f 0 x1
    (
        f (0+1) x2
        (
            f (0+1+1) x3
            z
        )
)

或紧凑形式:

(f 0 x1 (f 1 x2 (f 2 x3 z)))

所以我们设法在我们的解决方案中注入索引。

现在seq当然有一个功能:它会阻止为索引创建巨大的(左递归)表达式树,而不是((((1+1)+1)+1)+1)+1,它会确保每次我们递增它,它立即被评估,所以我们永远不会获得 1+1+1,但总是 2+1,并立即将其解析为 3.

如果(确实如此)

foldr c n (x:xs) = c x (foldr c n xs)  :: t

c x r = ...    -- r: mnemonic: recursive result

c x r :: t , r :: t , n :: t          -- same t

然后 surely (通过 eta 展开)

foldr c n (x:xs) i = c x (foldr c n xs) i  :: t

c x r i = ...   -- c = (\ x r i -> ... )

c x r i :: t , r i :: t , n i :: t        -- same t

所以我们可以

ifoldr f n (x:xs) = foldr c n (x:xs) i = c x (foldr c n xs) i    :: t
                                       = f i x (foldr c n xs i')  :: t

c x r i = f i x (r i') 

c x r i :: t , r i :: t , n i :: t , f i x :: t -> t

这正是您得到的结果。