Haskell & Functional

Haskell& Functional Peeking functional programming

프로그래밍 언어의 변화 • 기계 중심 언어와 인간 중심 언어 • 기계어, 어셈블러, … • C, Pascal, … • C++, Java, … • Prolog, Perl, Python, …

프로그래밍 언어의 변화 • 주 프로그래밍 언어의 변화 • 이전 : 기계 중심 언어가 주로 사용되었다. • 컴퓨터의 성능이 좋지 않았다. • 고급 개념의 컴퓨터 구현이 부족했다. • 현대 : 점점 인간 중심 언어로 이동 • C와 같은 기계 중심 언어에서 인간 중심 언어로 주 사용 언어가 이동하고 있다.

인간 중심 언어? • 기계 중심 언어 • 기계 중심으로 사고해야 한다. • 프로그램 제작, 유지, 보수가 어렵다. • 인간 중심 언어 • 인간의 사고 방식에 가까운 언어이다. • 에러가 적고, 코드를 읽기가 쉽다.

인간의 사고 방식? • 사람이 생각하는 것을 어떻게 하면 명확하게 표현할 수 있을까? • 수학적 표기 방법을 이용한다. • Functional programming 은 수학적인 표현 방법과 유사하다.

Functional Programming? • 함수가 특별하지 않다. • 계산을 어떻게 하는 지가 아니라, 무엇을 계산하는지에 초점이 맞춰져 있다. • 프로그램은 명령의 나열이 아니라, 값을 계산하기 위한 계산식이다. • 기계적인 부분(메모리 관리 등)에 신경 쓸 필요가 없다.

퀵 소트 알고리즘 • 수열에서 한 수를 선택한다. • 그 수보다 작은 수는 그 수 왼쪽으로, 큰 수는 그 수 오른쪽으로 보낸다. • 각 부분에 대하여 이 과정을 반복한다.

퀵 소트 알고리즘 ( in C ) qsort( a, lo, hi ) int a[], hi, lo; { int h, l, p, t; if (lo < hi) { l = lo; h = hi; p = a[hi]; do { while ((l < h) && (a[l] <= p)) l = l+1; while ((h > l) && (a[h] >= p)) h = h-1; if (l < h) { t = a[l]; a[l] = a[h]; a[h] = t; } } while (l < h); t = a[l]; a[l] = a[hi]; a[hi] = t; qsort( a, lo, l-1 ); qsort( a, l+1, hi ); } }

퀵 소트 알고리즘 ( in Haskell ) qsort [] = [] qsort (x:xs) = qsort lt_x ++ [x] ++ qsort greq_x where lt_x = [y | y<- xs, y< x] greq_x = [y | y<- xs, y>= x]

비교 분석 • C • 기계적인 과정을 세세하게 처리해 주어야 한다. • 코드를 알아보기가 힘들고, 복잡하다. • 속도가 빠르다. • Haskell • 수학적인 표현을 거의 그대로 옮겼다. • 간결하고, 이해하기 쉽다. • 속도가 C에 비해 느리다.

Haskell의 장점 • 간결하고, 이해하기 쉽다. • 안전하다. (강력한 타입 체크로, 실행 중에 Core dump가 발생하지 않는다.) • Code를 쉽게 재사용할 수 있다. • higher-order function으로, 강력한 추상화가 가능하다. • 메모리 관리를 자동으로 해 준다. • 프로그램의 의미에 혼돈의 여지가 없다.(정확한 정의가 제공된다.)

Haskell의 특징 • 변수가 없다. • Side effect가 없다. (같은 값이 인수로 들어가면 항상 같은 결과가 나온다.) • Loop가 없다. • 프로그램 순서가 없다. J = 1+I I = 5 • 모든 것이 함수이다.

함수 정의 n :: Int n = 12 + 10 squareInt :: Int -> Int squareInt n = n*n difSquare x y = (x-y)^2 -- polymorphic type f = \x -> 2 * n

Recursion fac1 :: Int -> Int fac1 n = if n==1 then 1 else (n * fac (n-1)) fac2 :: Int -> Int fac2 n = prodList [1 .. n ] prodList lt = if (length h)==1 then head lt else head lt * (prodList (tail lt))

Pattern matching prodLst2 [] = 0 prodLst2 [x] = x prodLst2 (x:xs) = x * prodLst2 xs isSubseq [] _ = True isSubseq _ [] = False isSubseq lt (x:xs) = (lt==start) || isSubseq lt xs where start = take (length lt) (x:xs)

List comprehensions myLst :: [(Int,Int,Int)] myLst = [(i,j,i*j) | i <- [2,4..100], j <- [3,6..100], 0==((i+j) `rem` 7)] qsort [] = [] qsort (x:xs) = qsort [y | y<-xs, y<=x] ++ [x] ++ qsort [y | y<-xs, y>x]

Lazy evaluation primes :: [Int] primes = sieve [2 .. ] sieve (x:xs) = x : sieve [y | y <- xs, (y `rem` x)/=0] memberOrd (x:xs) n | x<n = memberOrd xs n | x==n = True | otherwise = False isPrime n = memberOrd primes n

Passing functions qsortF f [] = [] qsortF f (x:xs) = qsortF f [y | y<-xs, f y x] ++ [x] ++ qsortF f [y | y<-xs, not (f y x)] tailComp :: String -> String -> Bool tailComp s t = reverse s < reverse t

Indent rule isMonotonic f n = mapping == qsort mapping where mapping = map f range range = [0..n] iter n f x | n == 0 = x | otherwise = f (iter (n-1) f x)

Reference • http://www.haskell.org • http://ropas.kaist.ac.kr/n • Haskell Tutorials • http://www.di.uminho.pt/afp98/PAPERS/Tutorial.ps • http://www.haskell.org/tutorial/ • Beginning Haskell @ IBM developerWorks

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