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如何用随机fu包在monad中实现puremt

monads random haskell

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David McHealy · 技术社区 · 14 年前

所以我正在写一个流氓,我需要随机生成一些地牢。我可以使用system.random,但我真的想让它变得纯粹。我想使用newPureMT生成一个mersenne twister随机源,然后将其传递到一些monad变形金刚中,比如stateT和readerT等。所以我最终得到的结论是:

genDungeon = do
  x <- getRandomNumbers
  genrooms x
  y <- getRandomNumbers
  gendoors x
  etc

如果不呆在伊奥·蒙纳德,我想不出怎么做。例如,它给出了以下示例:

sample (uniform 1 100) :: State PureMT Int

这意味着我应该能够:

blah = do
  x <- newPureMT
  runState genDungeon x

但即使把它输入到ghci中也会产生错误

Overlapping instances for Data.Random.Lift.Lift
                            Data.Functor.Identity.Identity
                            (StateT PureMT Data.Functor.Identity.Identity)
  arising from a use of `sample' at <interactive>:1:0-28
Matching instances:
  instance [incoherent] (Monad m, MonadTrans t) =>
                        Data.Random.Lift.Lift m (t m)
    -- Defined in Data.Random.Lift
  instance [incoherent] (Monad m) =>
                        Data.Random.Lift.Lift Data.Functor.Identity.Identity m
    -- Defined in Data.Random.Lift

我完全不知道这意味着什么,也不知道该如何解决。

我花了几天的时间想弄明白这一点,但我完全不知道。很明显,有一些相当重的类型签名和一些东西的提升,我必须申请让东西工作,但我不知道它们是什么或如何做。

编辑:好的,我在查看Mersenne Twister代码时发现PureMT是randomgen的一个实例,这意味着我可以将它传递到system.random并从中获取纯代码,从而使random fu变得不必要。我还是有点希望我能弄清楚如何让这段代码工作,因为random fu给了你很多额外的能力,比如不同的随机分布,但他会为我的项目做的。

编辑:好的,所以我最后得到了这个代码:

rand :: (RandomGen g, MonadState g m) => Int -> Int -> m Int
rand lo hi = do
    r <- get
    let (val, r') = randomR (lo, hi) r
    put r'
    return val


gendungeons = replicateM 10 $ do
  x <- rand 0 24
  y <- rand 4 10
  z <- replicateM 10 $ rand 5 50
  let dungeon = makeadungeonpurelywiththeserandomvalues x y z
  return dungeon


test = do
  x <- newPureMT
  let dungeons = runState gendungeons x
  return dungeons

这几乎可以让我做我想做的语法,它使用梅森捻线,所以它应该快得多。唯一让我困扰的是,在每一个数字生成中,它都会更新状态monad中的种子,我听说它非常慢,尽管我不知道为什么。但这对我来说已经足够了。

2 回复 | 直到 14 年前

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snk_kid 14 年前

我不会说这是一个比保罗·约翰逊更好的答案,但这是一种方法,如果我明白你想要什么:

import Control.Monad.State
import System.Random

-- utility function to hide plumbing of random generator types.
rand :: (Random a, RandomGen g, MonadState g m) => a -> a -> m a
rand lo hi = do
    r <- get
    let (val, r') = randomR (lo, hi) r
    put r'
    return val

(flip runState) (mkStdGen seed) $ do
    x <- rand 0 24
    y <- rand 4 10
    z <- rand 5 50
    ...
    ...

我使用标准的随机生成器模块,因为我从来没有使用过随机的FU,但是原理应该是一样的,只要在数据库中不存在RAND动作就可以。

我使用类型类来保持代码的泛型,您可以将它与任何monad(transformer)一起使用,它是MonadState类型类的实例。不必使用类型类,如果需要,可以在rand类型中使用特定的monad。

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Paul Johnson 14 年前

对于这种情况,我建议使用QuickCheck的Gen monad。它是为创建随机数据结构而设计的,因此您需要将您的地牢定义为一个数据结构,然后为它编写一个“任意”实例(请参阅QuickCheck文档)。

你的想法似乎是沿着“获取一些随机数,然后将它们转化为地牢”的思路。一种更好的思考方式是“生成一些随机的地牢元素,并将它们随机连接在一起”。