Introducción a Haskell. Cecilia Manzino

Transcripción

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2 Paradigmas de programación Un paradigma de programación representa un estilo particular o filosofía para la construcción del software. Los más comunes dan lugar a los siguientes tipos de programación: Programación imperativa Programación funcional Programación lógica Programación orientada a objetos Programación dirigida por eventos

3 Paradigmas de programación Ningún paradigma es mejor que otro, dependiendo de la situación un paradigma resulta más apropiado que otro. Si bien algunos lenguajes siguen un sólo paradigma de programación, también hay muchos lenguajes que mezclan características de varios paradigmas.

4 Programación imperativa y funcional La programación imperativa describe la programación en términos del estado del programa y sentencias que cambian dicho estado. La programación funcional es un estilo de programación en el cual el método básico de computar es aplicar funciones a argumentos

5 Programación Funcional El objetivo es conseguir lenguajes expresivos y matemáticamente elegantes, en los que no sea necesario bajar al nivel de la máquina para describir el proceso llevado a cabo por el programa. Se verifica la propiedad transparencia referencial (el significado de una expresión depende unicamente del significado de sus subexpresiones). En estos lenguajes no existen las asignaciones de variables ni las construcciones estructuradas como la secuencia o la iteración.

6 Haskell : Tipos, valores y expresiones Un tipo denota un conjunto de valores. Cada valor tiene asociado un tipo. 5 :: Int Las expresiones se construyen a partir de valores. 1+2, (9+2) (3 1), True False Toda expresión debe tener un tipo para ser válida. Notación: e :: A

7 Tipos básicos Int: subconjunto de los enteros. (-4, 0, 5,...) Integer: enteros (con precisión absoluta). Float Double: números en punto flotante. (1.2, 2.5,...) Char: caracteres. ( c, 2,...) String: cadenas de caracteres. ( hola,...) Bool: booleanos. (True, False)

8 Tipos compuestos Podemos construir tipos nuevos a partir de tipos existentes utilizando constructores de tipos. Constructor de tuplas (,). Ejemplos: (1,3) :: (Int, Int) ( a, True) :: (Char, Bool) Constructor de listas []. Ejemplos: [1,2,4,6,8] :: [Int] [ h, s ] :: [Char] [(5, s ),(3, e ),(6, c )] :: [(Int,Char)]

9 Tipos de datos Enumeraciones Pueden definirse tipos, que representen conjuntos finitos de valores, enumerando sus elementos: Ejemplos, data Bool = True False data Dia = Dom Lun Mar Mie Jue Vie Sab

10 Sintaxis de definiciones La definición de una variable tendrá la forma nombre_variable :: Tipo nombre_variable = expresion Por ejemplo, size :: Integer size = 12 13

11 Funciones Notación de tipo: f :: t1 t2.. tn La operación básica de una función es la aplicación. En Haskell la aplicación se escribe por yuxtaposición. Sea f:: t1 t2, si x :: t1, entonces f x denota el valor que se obtiene al aplicar f sobre x. La composición se escribe con un punto. Por ejemplo, si g :: t2 t3, la composición de f con g se escribe: g f

12 Definición de funciones La declaración de una función f está formada por un conjunto de ecuaciones con el formato: f <pat1><pat2>. <patn>= <expresion> Ejemplos: double :: Int Int double x = 2 x fst :: (a,b) a fst (x,y) = x promedio :: Float Float Float promedio x y = (x+y) / 2

13 Identificadores Los identificadores de variables o funciones deben comenzar con una letra minúscula, seguido, opcionalmente por una secuencia de caracteres, cada uno de los cuales es: una letra, un dígito, un apóstrofe o un guión bajo. Las palabras reservadas no pueden utilizarse como nombres de funciones o variables. Ejemplos: case, where, of, then, else.

14 Definiciones con guardas fact :: Int Int fact n n==0 = 1 n >0 = n fact (n 1) fib :: Int Int fib n n==0 = 0 n==1 = 1 n 2 = fib(n 1)+fib(n 2)

15 Definiciones locales doblecinco = let x = 5 in x x doblecinco = x x where x = 5 eval = let a = 1 b = 2 c = 3 in 2 a 3 b c

16 Listas Podemos construir listas de dos maneras: Separando sus elementos con comas: Por ejemplo: [1,2,3,4] Usando los constructores de listas : y []. Podemos escribir la lista del ejemplo anterior de esta forma (1:(2:(3:(4:[])))).

17 Listas Podemos construir listas de dos maneras: Separando sus elementos con comas: Por ejemplo: [1,2,3,4] Usando los constructores de listas : y []. También podemos escribir la lista del ejemplo anterior de esta forma (1:(2:(3:(4:[])))).

18 Funciones sobre listas A veces es conveniente asignarle un nombre a los argumentos del lado derecho de las ecuaciones que forman una definición de función. A estos argumentos se los suele llamar patrones. Algunos ejemplos de funciones definidas por pattern matching son: head :: [a] a head (x:xs) = x tail :: [a] [a] tail (x:xs) = xs

19 Ejemplos de funciones sobre listas length :: [a] Int length [] = 0 length (x:xs) = 1 +length xs sum :: [Int] Int sum [] = 0 sum (x:xs) = x +sum xs and :: [Bool] Bool and [] = True and (x:xs) = x && and xs sumpar :: [(Int, Int)] [Int] sumpar [] = [] sumpar ((x,y):xs) = (x+y) : sumpar xs