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ae9eade752
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# Übungsblatt 1
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-- Übungsblatt 1
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-- Typtheorie
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-- Schreiben Sie alle **möglichen** Implementationen der folgenden
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-- Funktionen. Wozu könnte `fun2` nützlich sein?
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## Typtheorie
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Schreiben Sie alle **möglichen** Implementationen der folgenden Funktionen. Wozu könnte `fun2` nützlich sein?
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```haskell
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fun1 :: a -> a
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fun1 = _fun1
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fun1 a = a
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-- id
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fun2 :: a -> b -> a
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fun2 = _fun2
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fun2 a _ = a
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fun3 :: (Eq a) => a -> a -> Bool
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fun3 = _fun3
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```
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fun3 _ _ = True
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fun3 _ _ = False
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fun3 = (==)
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fun3 = (/=)
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Wir haben in der Vorlesung parametrisierte Typen kennengelernt. Der simpelste hiervon ist `Identity`, der nur einen anderen Typen einpackt.
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-- Wir haben in der Vorlesung parametrisierte Typen kennengelernt. Der
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-- simpelste hiervon ist `Identity`, der nur einen anderen Typen einpackt.
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```haskell
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data Identity a = Identity a
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```
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Diese Definition stellt uns automatisch den Konstruktor `Identity :: a -> Identity a` zur Verfügung, der ein `a` einpackt. Schreiben Sie die Funktion
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-- Diese Definition stellt uns automatisch den Konstruktor
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-- `Identity :: a -> Identity a` zur Verfügung, der ein `a` einpackt.
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-- Schreiben Sie die Funktion
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```haskell
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unIdentity :: Identity a -> a
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unIdentity = _unIdentity
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```
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unIdentity (Identity a) = a
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welche diesen Vorgang wieder rückgängig macht.
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-- welche diesen Vorgang wieder rückgängig macht.
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-- Angenommen, Sie hätten nun ein Wert vom Typen `Identity a` und eine
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-- Funktion mit dem Typen `a -> b`. Wie wenden Sie diese auf das `a`
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-- "innerhalb" des `Identity` an um ein `Identity b` herzustellen?
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-- Schreiben Sie also eine Funktion
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Angenommen, Sie hätten nun ein Wert vom Typen `Identity a` und eine Funktion mit dem Typen `a -> b`. Wie wenden Sie diese auf das `a` "innerhalb" des `Identity` an um ein `Identity b` herzustellen? Schreiben Sie also eine Funktion
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```haskell
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mapIdentity :: (a -> b) -> Identity a -> Identity b
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mapIdentity = _mapIdentity
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```
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mapIdentity f a = Identity . f . unIdentity
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**Hinweis:** Es gibt *zwei* prinzipielle Vorgehen dieses zu implementieren. Kommen Sie auf beide?
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--mapIdentity f (Identity a) = Identity (f a)
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-- **Hinweis:** Es gibt *zwei* prinzipielle Vorgehen dieses zu
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-- implementieren. Kommen Sie auf beide?
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-- Funktionen sind auch nur Typen
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-- Datentypen können auch Funktionen enthalten. Sehen Sie sich einmal den
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-- Datentypen
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## Funktionen sind auch nur Typen
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Datentypen können auch Funktionen enthalten. Sehen Sie sich einmal den Datentypen
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```haskell
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data Pred a = Pred (a -> Bool)
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```
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an. Hier wird ein Prädikat definiert, welches (gegeben einen Datentyp `a`) eine Funktion gespeichert hat, die `a` in einen `Bool` umwandeln kann (etwa um irgendwas zu filtern/selektieren/löschen/..., wenn man dies an eine weitere Funktion übergibt).
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-- an. Hier wird ein Prädikat definiert, welches (gegeben einen Datentyp
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-- `a`) eine Funktion gespeichert hat, die `a` in einen `Bool` umwandeln
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-- kann (etwa um irgendwas zu filtern/selektieren/löschen/..., wenn man
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-- dies an eine weitere Funktion übergibt).
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-- Auch hier können Sie eine Funktion schreiben, die das `Pred a` wieder
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-- "auspackt". Definieren Sie
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Auch hier können Sie eine Funktion schreiben, die das `Pred a` wieder "auspackt". Definieren Sie
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unPred :: Pred a -> a -> Bool
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unPred (Pred a) = a
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```haskell
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unPred :: Pred a -> (a -> Bool)
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unPred = _unPred
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```
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-- Da Haskell-Funktionen aber "gecurried" sind (mehr dazu in der
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-- Vorlesung), können Sie die Klammern hinten in der Signatur auch
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-- weglassen und erhalten `unPred :: Pred a -> a -> Bool`, was man zugleich
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-- als "wende `Pred a` an, wenn du ein `a` bekommst" lesen kann. In der Tat
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-- sind beide Funktionen identisch (wieso?).
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-- Bonus
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-- Was für eine Funktion bräuchten Sie um ein `Pred a` in ein `Pred b`
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-- umzuwandeln? Können Sie diese implementieren?
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Da Haskell-Funktionen aber "gecurried" sind (mehr dazu in der Vorlesung), können Sie die Klammern hinten in der Signatur auch weglassen und erhalten `unPred :: Pred a -> a -> Bool`, was man zugleich als "wende `Pred a` an, wenn du ein `a` bekommst" lesen kann.
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In der Tat sind beide Funktionen identisch (wieso?).
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### Bonus
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Was für eine Funktion bräuchten Sie um ein `Pred a` in ein `Pred b` umzuwandeln? Können Sie diese implementieren?
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```haskell
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mapPred :: _fun -> Pred a -> Pred b
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mapPred = _mapPred
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```
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mapPred f (Pred a) = _mapPred
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## Neue Typen erfinden
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-- Neue Typen erfinden
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-- In Haskell ist ein zentraler Vorgehenspunkt das Definieren und Verwenden
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-- von eigenen Datentypen. Zur Erinnerung; es gibt zwei Möglichkeiten, die
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-- man miteinander kombinieren kann: `data Prod a b c = Prod a b c`
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-- (Produkttyp) benötigt sowohl `a`, `b` als auch `c` um einen Wert zu
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-- erzeugen, `data Sum a b = Sum1 a | Sum2 b` (Summentyp) braucht entweder
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-- ein `a` um durch den Konstruktor `Sum1` ein `Sum a b` zu erzeugen oder
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-- ein `b` um durch den Konstruktor `Sum2` ein `Sum a b` zu erzeugen.
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-- Definieren Sie einen Datentypen `Vielleicht a`, der zwei Konstruktoren
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-- besitzt: Einen Konstruktor, mit dem durch ein `a` ein `Vielleicht a`
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-- konstruiert wird und ein zweiter Konstruktor, der keinen Wert nimmt,
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-- sondern die "Abwesenheit eines `a`" symbolisieren soll.
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In Haskell ist ein zentraler Vorgehenspunkt das Definieren und Verwenden von eigenen Datentypen. Zur Erinnerung; es gibt zwei Möglichkeiten, die man miteinander kombinieren kann: `data Prod a b c = Prod a b c` (Produkttyp) benötigt sowohl `a`, `b` als auch `c` um einen Wert zu erzeugen, `data Sum a b = Sum1 a | Sum2 b` (Summentyp) braucht entweder ein `a` um durch den Konstruktor `Sum1` ein `Sum a b` zu erzeugen oder ein `b` um durch den Konstruktor `Sum2` ein `Sum a b` zu erzeugen.
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data Vielleicht a = Exercise
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Definieren Sie einen Datentypen `Vielleicht a`, der zwei Konstruktoren besitzt: Einen Konstruktor, mit dem durch ein `a` ein `Vielleicht a` konstruiert wird und ein zweiter Konstruktor, der keinen Wert nimmt, sondern die "Abwesenheit eines `a`" symbolisieren soll.
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-- Können Sie hier eine Funktion schreiben, die das `a` extrahiert? Wenn
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-- ja, implementieren Sie diese; wenn nein, geben Sie eine kurze
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-- Begründung.
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--
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-- Wie würden Sie mittels einer Funktion `a -> b` ein `Vielleicht a` in ein
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-- `Vielleicht b` wandeln? Implementieren Sie
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Können Sie hier eine Funktion schreiben, die das `a` extrahiert? Wenn ja, implementieren Sie diese; wenn nein, geben Sie eine kurze Begründung.
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Wie würden Sie mittels einer Funktion `a -> b` ein `Vielleicht a` in ein `Vielleicht b` wandeln? Implementieren Sie
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```haskell
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mapVielleicht :: (a -> b) -> Vielleicht a -> Vielleicht b
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mapVielleicht = _mapVielleicht
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```
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### Bonus
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Man kann Typen natürlich auch Schachteln. Worin liegt eigentlich der Unterschied zwischen einem `Pred (Vielleicht a)` und einem `Vielleicht (Pred a)`? Oder sind diese identisch?
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-- Bonus
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-- Man kann Typen natürlich auch Schachteln. Worin liegt eigentlich der
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-- Unterschied zwischen einem `Pred (Vielleicht a)` und einem
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-- `Vielleicht (Pred a)`? Oder sind diese identisch?
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Übungen/Blatt1.solution.hs
Normal file
128
Übungen/Blatt1.solution.hs
Normal file
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-- Übungsblatt 1
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-- Typtheorie
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-- Schreiben Sie alle **möglichen** Implementationen der folgenden
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-- Funktionen. Wozu könnte `fun2` nützlich sein?
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fun1 :: a -> a
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fun1 a = a
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-- id
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fun2 :: a -> b -> a
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fun2 a _ = a
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fun3 :: (Eq a) => a -> a -> Bool
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fun3 _ _ = True
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--fun3 _ _ = False
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--fun3 = (==)
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--fun3 = (/=)
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-- Wir haben in der Vorlesung parametrisierte Typen kennengelernt. Der
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-- simpelste hiervon ist `Identity`, der nur einen anderen Typen einpackt.
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data Identity a = Identity a
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-- Diese Definition stellt uns automatisch den Konstruktor
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-- `Identity :: a -> Identity a` zur Verfügung, der ein `a` einpackt.
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-- Schreiben Sie die Funktion
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unIdentity :: Identity a -> a
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unIdentity (Identity a) = a
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-- welche diesen Vorgang wieder rückgängig macht.
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-- Angenommen, Sie hätten nun ein Wert vom Typen `Identity a` und eine
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-- Funktion mit dem Typen `a -> b`. Wie wenden Sie diese auf das `a`
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-- "innerhalb" des `Identity` an um ein `Identity b` herzustellen?
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-- Schreiben Sie also eine Funktion
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mapIdentity :: (a -> b) -> Identity a -> Identity b
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mapIdentity f = Identity . f . unIdentity
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--mapIdentity f (Identity a) = Identity (f a)
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-- **Hinweis:** Es gibt *zwei* prinzipielle Vorgehen dieses zu
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-- implementieren. Kommen Sie auf beide?
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-- Funktionen sind auch nur Typen
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-- ------------------------------
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-- Datentypen können auch Funktionen enthalten. Sehen Sie sich einmal den
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-- Datentypen
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data Pred a = Pred (a -> Bool)
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-- an. Hier wird ein Prädikat definiert, welches (gegeben einen Datentyp
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-- `a`) eine Funktion gespeichert hat, die `a` in einen `Bool` umwandeln
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-- kann (etwa um irgendwas zu filtern/selektieren/löschen/..., wenn man
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-- dies an eine weitere Funktion übergibt).
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-- Auch hier können Sie eine Funktion schreiben, die das `Pred a` wieder
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-- "auspackt". Definieren Sie
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unPred :: Pred a -> a -> Bool
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unPred (Pred a) = a
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-- Da Haskell-Funktionen aber "gecurried" sind (mehr dazu in der
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-- Vorlesung), können Sie die Klammern hinten in der Signatur auch
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-- weglassen und erhalten `unPred :: Pred a -> a -> Bool`, was man zugleich
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-- als "wende `Pred a` an, wenn du ein `a` bekommst" lesen kann. In der Tat
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-- sind beide Funktionen identisch (wieso?).
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-- Bonus
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-- Was für eine Funktion bräuchten Sie um ein `Pred a` in ein `Pred b`
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-- umzuwandeln? Können Sie diese implementieren?
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mapPred :: (b -> a) -> Pred a -> Pred b
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mapPred f (Pred a) = Pred (a . f)
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-- Neue Typen erfinden
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-- -------------------
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-- In Haskell ist ein zentraler Vorgehenspunkt das Definieren und Verwenden
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-- von eigenen Datentypen. Zur Erinnerung; es gibt zwei Möglichkeiten, die
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-- man miteinander kombinieren kann: `data Prod a b c = Prod a b c`
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-- (Produkttyp) benötigt sowohl `a`, `b` als auch `c` um einen Wert zu
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||||
-- erzeugen, `data Sum a b = Sum1 a | Sum2 b` (Summentyp) braucht entweder
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-- ein `a` um durch den Konstruktor `Sum1` ein `Sum a b` zu erzeugen oder
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-- ein `b` um durch den Konstruktor `Sum2` ein `Sum a b` zu erzeugen.
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-- Definieren Sie einen Datentypen `Vielleicht a`, der zwei Konstruktoren
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-- besitzt: Einen Konstruktor, mit dem durch ein `a` ein `Vielleicht a`
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-- konstruiert wird und ein zweiter Konstruktor, der keinen Wert nimmt,
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-- sondern die "Abwesenheit eines `a`" symbolisieren soll.
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data Vielleicht a = Etwas a
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| Nichts
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-- Können Sie hier eine Funktion schreiben, die das `a` extrahiert? Wenn
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-- ja, implementieren Sie diese; wenn nein, geben Sie eine kurze
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-- Begründung.
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-- Wie würden Sie mittels einer Funktion `a -> b` ein `Vielleicht a` in ein
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-- `Vielleicht b` wandeln? Implementieren Sie
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mapVielleicht :: (a -> b) -> Vielleicht a -> Vielleicht b
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mapVielleicht f (Etwas a) = Etwas (f a)
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mapVielleicht f Nichts = Nichts
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-- Bonus
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-- Man kann Typen natürlich auch Schachteln. Worin liegt eigentlich der
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-- Unterschied zwischen einem `Pred (Vielleicht a)` und einem
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-- `Vielleicht (Pred a)`? Oder sind diese identisch?
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fun4 :: Pred (Vielleicht a) -> x
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fun4 (Pred a) = undefined
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fun5 :: Vielleicht (Pred a) -> x
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fun5 (Etwas (Pred a)) = undefined
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fun5 Nichts = undefined
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main = putStrLn "compiles"
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