DP23a - Funkcionális programozás, 2. gyakorlat
Konvenciók, jelölések
A gyakorlatok anyaga szakaszokra van felosztva, minden szakaszban a bevezetés után néhány feladatot definiálunk, néha megoldott feladatokat is bemutatunk.
Halványzöld peremű, fekete hátterű cellában (a továbbiakban: specifikációs cella) van
a szükséges „keretezéssel”, azaz a modul- és függvénydefinícióval együtt a megírandó
függvény típusspecifikációja, valamint néhány teszthívás is. Ebbe a cellába nem lehet
beleírni (csak szerkesztő módban), de a tartalmát ki lehet jelölni, lehet másolni.
Rózsaszín hátterű cellába írjuk az esetleges korlátozásokat: ne használja ezt, ne csinálja azt stb.
Halványzöld hátterű cellában jelennek meg a magyarázataink, illetve a javaslataink egyes feladatok megoldására. Az utóbbiak gyakran el vannak rejve: a Súgó feliratra kattintva jelennek meg.
Az egymást kölcsönösen kizáró minták használata...
Súgó Ezt és ezt javasoljuk a függvény megírásához.A feladatot megoldó függvényt, kifejezést egy Elixir-cellába írja be: a felugó menüben a + Elixir feliratra kattintva hozzon létre egy új cellát, másolja be a specifikációs cella tartalmát, majd írja meg és értékelje ki a specifikált függvényt vagy a kért kifejezést.
Feladatok listák rekurzív feldolgozására
Lista kettévágása
Két változatban is írja meg a split/2 függvényt: az első változatban ne használjon segédfüggvényt, és így akkumulátort sem, a másodikban pedig használjon segédfüggvényt akkumulátorral.
Ne használja az Enum.split és az Enum.reverse függvényeket a split/2 függvény megvalósítására! (De bármilyen könyvtári függvényt használhat az eredmény ellenőrzésére.)
defmodule Split do
@spec split(xs :: [any()], n :: integer()) :: {ps :: [any()], ss :: [any()]}
# Az xs lista n hosszú prefixuma (első n eleme) ps, length(xs)-n
# hosszú szuffixuma (első n eleme utáni része) pedig ss
def split(xs, n) do
...
end
end
IO.puts(Split.split([10, 20, 30, 40, 50], 3) === {[10, 20, 30], [40, 50]})
IO.puts(IO.inspect(Split.split(~c"egyedem-begyedem", 8)) === Enum.split(~c"egyedem-begyedem", 8))
IO.puts(IO.inspect(Split.split(~c"papás-mamás", 6)) === Enum.split(~c"papás-mamás", 6))
IO.puts(Split.split(~c"nem_vágom", 0) === Enum.split(~c"nem_vágom", 0))
IO.puts(Split.split(~c"", 10) === Enum.split(~c"", 10))
IO.puts(Split.split(~c"", 0) === Enum.split(~c"", 0))
A második változathoz írjon segédfüggvényt egy lista megfordítására is, hiszen nem használhatja az Enum.reverse függvényeket.
defmodule Split do
@spec split(xs :: [any()], n :: integer()) :: {ps :: [any()], ss :: [any()]}
# Az xs lista n hosszú prefixuma (első n eleme) ps, length(xs)-n
# hosszú szuffixuma (első n eleme utáni része) pedig ss
defp shelper(xs, 0, acc), do: {acc, xs}
defp shelper([], _, acc), do: {acc, []}
defp shelper(xs, n, acc) do
[hd | r] = xs
shelper(r, n - 1, [hd | acc])
end
def split(xs, n) do
{ps, ss} = shelper(xs, n, [])
{reverse(ps), ss}
end
defp revhelper([], acc), do: acc
defp revhelper(xs, acc) do
[hd | r] = xs
newacc = [hd | acc]
revhelper(r, newacc)
end
def reverse(xs) do
revhelper(xs, [])
end
end
IO.puts(Split.split([10, 20, 30, 40, 50], 3) === {[10, 20, 30], [40, 50]})
IO.puts(IO.inspect(Split.split(~c"egyedem-begyedem", 8)) === Enum.split(~c"egyedem-begyedem", 8))
IO.puts(IO.inspect(Split.split(~c"papás-mamás", 6)) === Enum.split(~c"papás-mamás", 6))
IO.puts(Split.split(~c"nem_vágom", 0) === Enum.split(~c"nem_vágom", 0))
IO.puts(Split.split(~c"", 10) === Enum.split(~c"", 10))
IO.puts(Split.split(~c"", 0) === Enum.split(~c"", 0))
IO.puts(~c"badadan" |> Enum.reverse() === Split.reverse(~c"badadan"))
true
{~c"egyedem-", ~c"begyedem"}
true
{[112, 97, 112, 225, 115, 45], [109, 97, 109, 225, 115]}
true
true
true
true
true
:ok
# Imperative
# l = Enum.zip([0..(length(xs) - 1) ,xs])
# |> Enum.map(fn {pos, x} ->
# if pos < n do
# {:pre, x}
# else
# {:post, x}
# end
# end)
# ps = l|>Enum.filter(fn {p, _} -> p == :pre end) |> Enum.map(fn {_, x} -> x end)
# ss = l|>Enum.filter(fn {p, _} -> p == :post end) |> Enum.map(fn {_, x} -> x end)
# {ps, ss}
# Pattern Matching
# defmodule Split do
# @spec split(xs :: [any()], n :: integer()) :: {ps :: [any()], ss :: [any()]}
# # Az xs lista n hosszú prefixuma (első n eleme) ps, length(xs)-n
# # hosszú szuffixuma (első n eleme utáni része) pedig ss
# def split(xs, 0), do: {[],xs}
# def split([], _), do: {[],[]}
# def split(xs, n) do
# [hd | rest] = xs
# {phd, pp} = split(rest, n-1)
# {[hd| phd],pp }
# end
# end
nil
Lista adott feltételt kielégítő elemeiből álló prefixuma
Két változatban is írja meg a takewhile/2 függvényt: az első változatban ne használjon segédfüggvényt, és így akkumulátort sem, a másodikban pedig használjon segédfüggvényt akkumulátorral.
Ne használja az Enum.take_while/2 függvényt a takewhile/2 függvény megvalósítására! (De bármilyen könyvtári függvényt használhat az eredmény ellenőrzésére.)
defmodule Take do
@spec takewhile(xs :: [any()], f :: (any() -> boolean())) :: rs :: [any()]
def takewhile(xs, f) do
...
end
end
IO.puts(Take.takewhile(~c"álom12" ++ [:a] ++ [~c"34brigád"], &is_integer/1) === ~c"álom12")
IO.puts(Take.takewhile(~c"abcdefghijkl", fn x -> x < ?f end) === ~c"abcde")
defmodule Take do
@spec takewhile(xs :: [any()], f :: (any() -> boolean())) :: rs :: [any()]
def takewhile([], _), do: []
def takewhile(xs, f) do
[h | r] = xs
if f.(h) do
[h | takewhile(r, f)]
else
[]
end
end
end
IO.puts(Take.takewhile(~c"álom12" ++ [:a] ++ [~c"34brigád"], &is_integer/1) === ~c"álom12")
IO.puts(Take.takewhile(~c"abcdefghijkl", fn x -> x < ?f end) === ~c"abcde")
true
true
:ok
defmodule Take2 do
defp takewhile([], _, acc), do: acc
defp takewhile(xs, f, acc) do
[h | r] = xs
if f.(h) do
takewhile(r, f, [h | acc])
else
acc
end
end
@spec takewhile(xs :: [any()], f :: (any() -> boolean())) :: rs :: [any()]
def takewhile(xs, f) do
takewhile(xs, f, []) |> Enum.reverse() |> IO.inspect()
end
end
IO.puts(Take2.takewhile(~c"álom12" ++ [:a] ++ [~c"34brigád"], &is_integer/1) === ~c"álom12")
IO.puts(Take2.takewhile(~c"abcdefghijkl", fn x -> x < ?f end) === ~c"abcde")
[225, 108, 111, 109, 49, 50]
true
~c"abcde"
true
:ok
Lista minden n-edik elemének kihagyásával létrejövő lista
Írjon függvényt egy olyan lista létrehozására, amelyikből a paraméterként átadott lista minden n-edik eleme, az elsőtől kezdve, ki van hagyva. Két változatban is írja meg a dropevery/2 függvényt: az első változatban ne használjon segédfüggvényt, és így akkumulátort sem, a másodikban pedig használjon jobbrekurzív segédfüggvényt akkumulátorral.
Ne használja az Enum.drop_every/2 függvényt a dropevery/2 függvény megvalósítására! (De bármilyen könyvtári függvényt használhat az eredmény ellenőrzésére.)
defmodule Drop do
@spec dropevery(xs :: [any()], n :: integer()) :: rs :: [any()]
def dropevery(xs, n) do
...
end
end
ls = ~c"álom" ++ [:a] ++ ~c"egybrigád"
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 4) === ~c"lomegyrigd")
ls = ~c"abcdefghijkl"
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 5) === ~c"bcdeghijl")
ls = ~c"1234567"
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 2) === ~c"246")
ls = []
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 3) === [])
ls = [:a, :b, :c, :d, :e, :f, :g, :h, :i, :j, :k, :l, :m]
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 3) === [:b, :c, :e, :f, :h, :i, :k, :l])
Súgó
A segédfüggvényt nem használó változatban, ha nincs más ötlete, használja a for jelölést, generátoraként a ../2, szűrőjeként a rem/2 műveletet, a listaelemek elérésére pedig a nemrég megírt AtEx.at/2 függvényt.
defmodule Drop do
@spec dropevery(xs :: [any()], n :: integer()) :: rs :: [any()]
def dropevery([], _), do: []
def dropevery(xs, n) do
{pre, post} = xs |> Enum.split(n)
(pre |> Enum.drop(1)) ++ dropevery(post, n)
end
end
ls = ~c"álom" ++ [:a] ++ ~c"egybrigád"
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 4) === ~c"lomegyrigd")
ls = ~c"abcdefghijkl"
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 5) === ~c"bcdeghijl")
ls = ~c"1234567"
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 2) === ~c"246")
ls = []
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 3) === [])
ls = [:a, :b, :c, :d, :e, :f, :g, :h, :i, :j, :k, :l, :m]
IO.inspect(Drop.dropevery(ls, 3) === [:b, :c, :e, :f, :h, :i, :k, :l])
true
true
true
true
true
true
defmodule DropH do
defp dropevery([], _, acc), do: acc
defp dropevery(xs, n, acc) do
{[_ | pre], post} = xs |> Enum.split(n)
dropevery(post, n, acc ++ pre)
end
@spec dropevery(xs :: [any()], n :: integer()) :: rs :: [any()]
def dropevery(xs, n) do
dropevery(xs, n, [])
end
end
ls = ~c"álom" ++ [:a] ++ ~c"egybrigád"
IO.inspect(DropH.dropevery(ls, 4) === ~c"lomegyrigd")
ls = ~c"abcdefghijkl"
IO.inspect(DropH.dropevery(ls, 5) === ~c"bcdeghijl")
ls = ~c"1234567"
IO.inspect(DropH.dropevery(ls, 2) === ~c"246")
ls = []
IO.inspect(DropH.dropevery(ls, 3) === [])
ls = [:a, :b, :c, :d, :e, :f, :g, :h, :i, :j, :k, :l, :m]
IO.inspect(DropH.dropevery(ls, 3) === [:b, :c, :e, :f, :h, :i, :k, :l])
true
true
true
true
true
true
A segédfüggvényt használó változatban mellőzze a for jelölést, a ../2 műveletet, valamint a listaelemeket indexelő függvényeket.
Lista egyre rövidülő szuffixumainak listája
defmodule Tails do
@spec tails(xs :: [any]) :: zss :: [[any]]
# Az xs lista egyre rövidülő szuffixumainak listája zss
def tails(xs) do
...
end
end
IO.puts(Tails.tails([1, 4, 2]) === [[1, 4, 2], [4, 2], [2], []])
IO.puts(Tails.tails([:a, :b, :c, :d]) === [[:a, :b, :c, :d], [:b, :c, :d], [:c, :d], [:d], []])
IO.puts(Tails.tails([:z]) === [[:z], []])
IO.puts(Tails.tails([]) === [[]])
Súgó
A tails függvénynek listák listája az eredménye, így ha üres listára alkalmazzuk, akkor olyan lista lesz a visszatérési értéke, melynek egyetlen eleme van, az üres lista.
defmodule Tails do
@spec tails(xs :: [any]) :: zss :: [[any]]
# Az xs lista egyre rövidülő szuffixumainak listája zss
def tails([]), do: [[]]
def tails([h | t]), do: [[h | t] | tails(t)]
end
IO.puts(Tails.tails([1, 4, 2]) === [[1, 4, 2], [4, 2], [2], []])
IO.puts(Tails.tails([:a, :b, :c, :d]) === [[:a, :b, :c, :d], [:b, :c, :d], [:c, :d], [:d], []])
IO.puts(Tails.tails([:z]) === [[:z], []])
IO.puts(Tails.tails([]) === [[]])
true
true
true
true
:ok
Lista egymást követő két-két eleméből képzett párok listája
Írjon olyan rekurzív függvényt, amelyik egy lista 1. és 2., 3. és 4., 5. és 6. s.í.t. elemeiből képzett párok listáját adja eredményül. Ha a listának kettőnél kevesebb eleme van, az eredmény az üres lista legyen. Ha a listának páratlan számú eleme van, az utolsót dobja el.
defmodule Pairs do
@spec pairs(xs::[any()]) :: zs :: [any()]
def pairs(xs), do: ...
end
zs = [{1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,8}, {9,10}, {11,12}, {13,14}, {15,16}, {17,18}, {19,20}]
(1..20 |> Range.to_list() |> Pairs.pairs() == zs) |> IO.puts
zs = [{1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,8}, {9,10}]
(1..11 |> Range.to_list() |> Pairs.pairs() == zs) |> IO.puts
([1] |> Pairs.pairs() == []) |> IO.puts
([1] |> Pairs.pairs() == []) |> IO.puts
defmodule Pairs do
@spec pairs(xs :: [any()]) :: zs :: [any()]
def pairs([]), do: []
def pairs([_]), do: []
def pairs([a, b | t]), do: [{a, b} | pairs(t)]
end
zs = [{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}, {7, 8}, {9, 10}, {11, 12}, {13, 14}, {15, 16}, {17, 18}, {19, 20}]
(1..20 |> Range.to_list() |> Pairs.pairs() == zs) |> IO.puts()
zs = [{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}, {7, 8}, {9, 10}]
(1..11 |> Range.to_list() |> Pairs.pairs() == zs) |> IO.puts()
([1] |> Pairs.pairs() == []) |> IO.puts()
([1] |> Pairs.pairs() == []) |> IO.puts()
true
true
true
true
:ok
Listában párosával előforduló elemek listája
Írjon olyan rekurzív függvényt, amelyik egy lista elemei közül az összes olyat visszaadja az eredménylistában, amelyet vele azonos értékű elem követ, azaz például két egymást követő, azonos értékű elemből egyet, három egymást követőből kettőt stb. Írjon segédfüggvényt és akkumulátort nem használó, valamint akkumulátoros segédfüggvényt használó változatokat is. Próbáljon meg egyéb változatokat is írni, pl. for jelöléssel, az Enum.zip/1 függvény alkalmazásával.
defmodule Parosan do
@spec parosan(xs :: [any()]) :: rs :: [any()]
# Az xs lista összes olyan elemének listája rs, amely
# után vele azonos értékű elem áll
def parosan xs do
...
end
end
IO.puts(Parosan.parosan([:a, :a, :a, 2, 3, 3, :a, 2, :b, :b, 4, 4]) === [:a, :a, 3, :b, 4])
IO.puts(Parosan.parosan([:a, 2, 3, :a, 2, :b, 4]) === [])
IO.puts(Parosan.parosan([:a]) === [])
IO.puts(Parosan.parosan([]) === [])
defmodule Parosan do
@spec parosan(xs :: [any()]) :: rs :: [any()]
# Az xs lista összes olyan elemének listája rs, amely
# után vele azonos értékű elem áll
## TASK: pure recursive
def parosan([]), do: []
def parosan([_]), do: []
def parosan([h, h | t]), do: [h | parosan([h | t])]
def parosan([_ | t]), do: parosan(t)
end
IO.puts(Parosan.parosan([:a, :a, :a, 2, 3, 3, :a, 2, :b, :b, 4, 4]) === [:a, :a, 3, :b, 4])
IO.puts(Parosan.parosan([:a, 2, 3, :a, 2, :b, 4]) === [])
IO.puts(Parosan.parosan([:a]) === [])
IO.puts(Parosan.parosan([]) === [])
true
true
true
true
:ok
defmodule ParosanAcc do
@spec parosan(xs :: [any()]) :: rs :: [any()]
# Az xs lista összes olyan elemének listája rs, amely
# után vele azonos értékű elem áll
## TASK: pure recursive with acc
defp parosanhelp([], acc), do: acc
defp parosanhelp([_], acc), do: acc
defp parosanhelp([h, h | t], acc), do: parosanhelp([h | t], [h | acc])
defp parosanhelp([_, h | t], acc), do: parosanhelp([h | t], acc)
def parosan(xs), do: parosanhelp(xs, []) |> Enum.reverse()
end
IO.puts(ParosanAcc.parosan([:a, :a, :a, 2, 3, 3, :a, 2, :b, :b, 4, 4]) === [:a, :a, 3, :b, 4])
IO.puts(ParosanAcc.parosan([:a, 2, 3, :a, 2, :b, 4]) === [])
IO.puts(ParosanAcc.parosan([:a]) === [])
IO.puts(ParosanAcc.parosan([]) === [])
true
true
true
true
:ok
defmodule ParosanFor do
@spec parosan(xs :: [any()]) :: rs :: [any()]
# Az xs lista összes olyan elemének listája rs, amely
# után vele azonos értékű elem áll
## TASK: for comprehension
def parosan(xs) do
end
end
IO.puts(ParosanFor.parosan([:a, :a, :a, 2, 3, 3, :a, 2, :b, :b, 4, 4]) === [:a, :a, 3, :b, 4])
IO.puts(ParosanFor.parosan([:a, 2, 3, :a, 2, :b, 4]) === [])
IO.puts(ParosanFor.parosan([:a]) === [])
IO.puts(ParosanFor.parosan([]) === [])
false
true
true
true
:ok
Listában kulcs-érték párokban előforduló értékek listája
Egy listában többféle típusú és szerkezetű elem fordul elő, köztük {:v, v} párok is, ahol a párok első tagja a :v atom, második tagja az itt v-vel jelölt, tetszőleges érték.
Írjon olyan rekurzív függvényt, amelyik egy lista elemei közül az összes {:v, v} párban található v értéket visszaadja az eredménylistában. Írjon segédfüggvényt és akkumulátort nem használó, valamint akkumulátoros segédfüggvényt használó változatokat is. Feltétlenül írjon egyéb változatokat is , pl. Enum.map/2 és Enum.filter/2 használatával, továbbá for jelöléssel (meg fog lepődni!).
defmodule Ertekek do
@spec ertekek(xs :: [any()]) :: vs :: [any()]
# Az xs lista elemei közül a {:v::atom(), v::any()} mintára illeszkedő
# párok 2. tagjából képzett lista vs
def ertekek(xs), do: for({:v, v} <- xs, do: v)
end
Ertekek.ertekek([:alma, {:s, 3}, {:v, 1}, 3, {:v, 2}]) === [1, 2]
Súgó
Ha a for komprehenzió generátorában egy mintaillesztés sikertelen, akkor az adott érték nem kerül be az eredménylistába (nem teljesült a kiválasztási feltétel), és a kiértékelés a következő listaelemmel folytatódik. Ezért a for-ral külön szűrőfeltétel használata nélkül, nagyon egyszerűen megvalósítható az elvárt működés.
defmodule Ertekek do
@spec ertekek(xs :: [any()]) :: vs :: [any()]
# Az xs lista elemei közül a {:v::atom(), v::any()} mintára illeszkedő
# párok 2. tagjából képzett lista vs
def ertekek(xs), do: for({:v, v} <- xs, do: v)
end
Ertekek.ertekek([:alma, {:s, 3}, {:v, 1}, 3, {:v, 2}]) === [1, 2]
true
Nehezebb feladatok listák rekurzív feldolgozására
Lista elején azonos értékű elemekből álló részlisták listája
Írjon függvényt olyan nemüres, folytonos részlisták előállítására, amelyek egy lista elejétől indulnak, és velük azonos értékű és elemszámú részlisták követik őket. Lehetőleg írjon többféle változatot, pl. akkumulátort használó és nem használó változatot, könyvtári függvényeket alkalmazó és nem alkalmazó változatot.
defmodule Repeated do
@spec repeated(xs :: [any()]) :: rs :: [any()]
def repeated(xs) do
...
end
end
IO.inspect(Repeated.repeated([:a, :a, :a, 2, 3, 3, :a, :b, :b, :b, :b]) === [[:a]])
IO.inspect(Repeated.repeated([:a, :b, :b, :b, :b]) === [])
IO.inspect(Repeated.repeated([:b, :b, :b, :b]) === [[:b], [:b, :b]])
IO.inspect(Repeated.repeated([]) === [])
Súgó
Ha nincs jobb ötlete, használja az Enum.take/2 és Enum.drop/2 függvényeket egy segédfüggvényben.
Listában párosával előforduló részlisták listája
Írjon függvényt egy lista összes olyan nemüres, folytonos részlistájának az előállítására, amelyet vele azonos értékű részlista követ. Lehetőleg írjon többféle változatot.
defmodule Stammering do
@spec stammering(xs :: [any()]) :: zss :: [[any()]]
# zss az xs lista összes olyan nemüres, folytonos részlistájából
# álló lista, amelyet vele azonos értékű részlista követ
def stammering(xs) do
...
end
end
(Stammering1.stammering([:a, :a, :a, 2, 3, 3, :a, :b, :b, :b, :b]) ===
[[:a], [:a], [3], [:b], [:b, :b], [:b], [:b]]) |> IO.puts()
IO.puts(Stammering1.stammering([]) === [])
IO.puts(Stammering1.stammering([:a]) === [])
IO.puts(Stammering1.stammering([:a, :a]) === [[:a]])
IO.puts(Stammering1.stammering([:a, :b]) === [])
Súgó
Javasoljuk a Tails.tails/1 használatát. Felhasználhatja a Repeated1.repeated/1 vagy a Repeated2.repeated/1függvényt is.
További műveletek listákkal
For-jelölés, névtelen függvény, kifejezések
for-jelölés (for comprehension), kifejezések, függvények
Az eddigi feladatok között is voltak olyanok, amelyek megoldásához könyvtári függvényeket, for-jelölést vagy magasabb rendű függvényeket lehetett használni. Most kifejezetten kérjük a for-jelölés, a magasabb rendű függvények és más könyvtári függvények alkalmazását.
Korábban nevesített függvények megírását kértük (def és defp deklarációval), ehhez modulokat is kellett definiálni. A iex Elixir-interpretert futtató Livebookban azonban modul definiálása nélkül is lehet kifejezéseket kiértékeltetni, többek között névtelen függényeket változóhoz kötni. Lássunk egy kis példát!
Kis példák névtelen függvények definiálására
Először egy kis névtelen segédfüggvényt írunk annak eldöntésére, hogy a paramétere magánhangzó-e a magyar ábécé szerint (nagy- és kisbetű között nem teszünk különbséget). A paramétert egykarakteres sztringként adjuk át.
Sajnos, specifikációt csak függvénydefinícióhoz lehet írni, ezért itt kommentbe tesszük, hogy segítse a megértést.
# @spec is_vowel(string()) :: boolean()
is_vowel = fn c -> String.contains?("aáeéiíoóöőuúüű", String.downcase(c)) end
IO.puts(is_vowel.("É"))
IO.puts(is_vowel.("ő"))
IO.puts(is_vowel.("V"))
Emlékezzünk rá, hogy egy névtelen függvény vagy egy névhez kötött (de nem def vagy defp deklarációval létrehozott) függvény alkalmazásakor a függvényérték és a paraméter közé egy .-ot kell tenni.
Mivel most néhány példamegoldást mutatunk be, két cellában is ugyanaz a (vagy nagyon hasonló) programkód van. A felső, halványzöld keretes cella szövege nem írható át (csak szerkesztő módban), nem futtatható, de másolható. Az alsó cellában a kód átírható, futtatható. Javasoljuk, hogy ne csak futtassa, hanem módosítsa is a kódot, írjon más, esetleg jobb megoldásokat.
Most írjunk olyan névtelen függvényt, amelyik az egykarakteres sztringként megkapott paraméterét, ha az magánhangzó, nagybetűssé, ha mássalhangzó, kisbetűssé konvertálja.
A már bevezetett változókat használhatjuk a további cellákban.
# @spec vow_up_cons_down(string()) :: string()
vow_up_cons_down = fn c -> if is_vowel.(c), do: String.upcase(c), else: String.downcase(c) end
IO.puts(vow_up_cons_down.("É"))
IO.puts(vow_up_cons_down.("ő"))
IO.puts(vow_up_cons_down.("V"))
Most írjunk olyan névtelen függvényt for jelöléssel, amelyik a sztringként megkapott paraméterében az összes magánhangzót nagybetűssé, az összes mássalhangzót kisbetűssé konvertálja.
# @spec my_conv(string()) :: string()
my_conv = fn s ->
for(c <- to_charlist(s), do: vow_up_cons_down.(to_string([c]))) |> Enum.join()
end
IO.puts(my_conv.("hátasló"))
IO.puts(my_conv.("hatásvizsgálat"))
IO.puts(my_conv.("Üllői úti fák"))
IO.puts(my_conv.("Táncórák Idősebbeknek Május 35-étől"))
A névtelen függvény definiálásának van tömörebb változata is:
# @spec my_conv(string()) :: string()
my_conv = &(for(c <- to_charlist(&1), do: vow_up_cons_down.(to_string([c]))) |> Enum.join())
IO.puts(my_conv.("hátasló"))
IO.puts(my_conv.("hatásvizsgálat"))
IO.puts(my_conv.("Üllői úti fák"))
IO.puts(my_conv.("Táncórák Idősebbeknek Május 35-étől"))
Természetes szám valódi osztói
Egy természetes szám valódi osztóinak nevezzük az 1-en és önmagán kívüli pozitív osztóit.
Írjon olyan kifejezést/függvényt a for jelölés felhasználásával, amelyik egy listában visszaadja a paraméterként átadott természetes szám valódi osztóit.
# @spec proper_divisors(i :: integer()) :: ds :: [integer()]
# Az i természetes szám valódi osztóinak listája ds
proper_divisors = ...
(proper_divisors.(10) === [2, 5]) |> IO.inspect(charlists: :as_list)
(proper_divisors.(23) === []) |> IO.inspect(charlists: :as_list)
(proper_divisors.(48) === [2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24]) \
|> IO.inspect(charlists: :as_list)
(proper_divisors.(128) === [2, 4, 8, 16, 32, 64]) \
|> IO.inspect(charlists: :as_list)
Súgó
Egy $k$ természetes szám valódi osztóit a legegyszerűbben úgy találhatja meg, hogy a $k$-t rendre elosztja a $2$ és $k/2$ közötti egészekkel, és ha az egészosztásnak nincs maradéka, akkor az adott szám osztója $k$-nak.
Összetett számok
Összetett számnak nevezzük azt a természetes számot, amelynek van valódi osztója. A legkisebb összetett szám a 4.
Írjon olyan kifejezést/függvényt a for jelölés felhasználásával, amelyik egy listában visszaadja a függvénynek paraméterként átadott természetes számnál nem nagyobb összes összetett számot, 4-től kezdve. A függvényben felhasználhatja a szám valódi osztóit előállító függvényt, amit az előbb írt meg.
# @spec composite_numbers(i :: integer()) :: ns :: [integer()]
# Az i-nél nem nagyobb összetett számok listája ns
composite_numbers =
(composite_numbers.(11) === [4, 6, 8, 9, 10]) |> IO.inspect(charlists: :as_list)
(composite_numbers.(17) === [4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16]) \
|> IO.inspect(charlists: :as_list)
Hatékonyabb megoldás
Írjon olyan megoldást az előző feladatra, amelyik nem állítja elő a valódi osztók listáját.
Az $n$ természetes szám összetett, ha osztható
- a $2$ és $\sqrt n$ közötti prímszámok bármelyikével;
- $2$-vel vagy a $3$ és $\sqrt n$ közötti páratlan egészek bármelyikével.
Az első módszer gyorsabb, de ha a prímszámok előállítása nem triviális, elég hatékony a második módszer is. További hatékonyságnövelő lehetőségekről olvashat pl. itt: pl. https://en.wikipedia.org/wiki/Primality_test.
composite_numbers_faster = &for i <- 4..&1, composite?.(i), do: i
(composite_numbers_faster.(11) === [4, 6, 8, 9, 10] ) \
|> IO.inspect(charlists: :as_list)
(composite_numbers_faster.(21) === [4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 21])\
|> IO.inspect(charlists: :as_list)
Súgó
Javasoljuk, hogy a megoldást bontsa lépésekre: állítsa elő a szám összetett voltának vizsgálatához használandó osztókat; állapítsa meg, hogy a szám összetett szám-e; állítsa elő az összetett számok listáját a kért tartományban. Fontolja meg az alább felsorolt függvények használatát.
- A
Kernelmodulban definiált..///3operátor operandusainak egész számoknak kell lenniük, ezért ha a felső határ beállítására a:math.sqrt/1függvényt használja, egész számmá kell konvertálni (vö.round/1,floor/1,ceil/1függvények). - Az
Enum.to_list/1függvény tetszőleges felsorolható sorozatot alakít át listává, így tartomány-típusú értéksorozatot is. - Az
Enum.reduce/3függvény egy lista összes elemére alkalmaz egy kétoperandusú függvényt: ha pl. egy szám összetett voltát akarjuk vizsgálni vele, akkor olyan függvényt kell átadnunk paraméterként, amelyik az adott számnak a sorozat egy elemével való oszthatósága esetén igaz, egyébként hamis értékkel tér vissza.
# @spec probes(i :: integer()) :: ps :: [integer()]
# A 2-t, továbbá a 3 és a :math.sqrt(i) közé eső egészeket tartalmazó lista ps
probes = ...
# @spec composite?(i :: integer()) :: b :: boolean()
# b igaz, ha i összetett szám
composite? = ...
# @spec composite_numbers_faster(i :: integer()) :: ns :: [integer()]
# Az i-nél nem nagyobb összetett számok listája ns
composite_numbers_faster = ...
A megoldást, ha a javaslatunkat megfogadta, három kis – esetleg több – lépésre bontotta, mindegyikre egy-egy névtelen (de változóhoz kötött) függvényt írt, így ezeket könnyebb volt megérteni, és a helyességüket könnyebb volt belátni. Mivel a funkcionális nyelvekben a függvényhívás nagyon hatékonyan van megoldva, ez a jó és követendő gyakorlat: minden kicsit is összetett függvényt több egyszerűbb függvényből rakjunk össze, és ahol csak lehet, használjuk a hatékonyan megvalósított és sokat tesztelt könyvtári függvényeket.