Haskell: Работа с классами монады

Question

В качестве задания мне нужно работать с монадами в Haskell и создавать игровую игру, в которой есть одно простое правило: бросить 6 монет, подсчитать головы, бросить кубик и если его результат равен или больше, чем количество голов, которые вы считаете побежденным, иначе вы проиграете. Я получил следующее «рамки», ограничивающую Игорный Монадой:

data Coin = H | T 
    deriving (Bounded, Eq, Enum, Ord, Show) 

data Dice = D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 
    deriving (Bounded, Eq, Enum, Ord, Show) 

data Outcome = Win | Lose 
    deriving (Eq, Ord, Show) 

class Monad m => MonadGamble m where 
    toss :: m Coin 
    roll :: m Dice 

game :: MonadGamble m => m Outcome 
game = undefined 

Однако я еще новичок в монад, и я понятия не имею, как работать с ними. Например: определение игры должно реализовать игру, описанную выше, но как мне работать с этой Монархией азартных игр, чтобы, например, выполнить один или несколько бросков (-ов)/ролл (ы) и получить результирующие значения, Я могу использовать/работать с ними?

Также из моего понимания у Монады всегда есть две функции по умолчанию: return and (>> =), но я не вижу, как это применимо к монаде MonadGable?

Если кто-нибудь может мне помочь, это очень ценится!

С уважением, Skyfe.

Answer 1

Во-первых, MonadGamble технически не монада здесь, а класс типов расширения монады так, что у него есть две вещи, связанные с ним: toss и roll, каждый означающий значение броске или булочку соответственно. В типе подписи game, m является монадой, и это пример MonadGamble, поэтому мы автоматически имеем доступ к нам toss и roll.

Здесь вы можете использовать обозначения Haskell. Я не буду вдаваться в излишние подробности, как я не хочу делать все задания, но вот как вы могли бы написать монаду, которая проверяет, если две монеты подбрасывает придумали один и тот же:

twoFlips :: MonadGamble m => m Bool 
twoFlips = do 
    coin1 <- toss 
    coin2 <- toss 
    return (coin1 == coin2) 

Вы также можете найти полезные replicateM функцию из Control.Monad, что позволяет повторить монадическое действие и возвращают результаты в списке:

import Control.Monad (replicateM) 

tenCoins :: MonadGamble m => m [Coin] 
tenCoins = replicateM 10 toss 

Answer 2

Вы можете думать о MonadGamble как мин-языке, с четырьмя конструкций:

do 
    x <- a 
    b 

, который запускает программу a следуют программы b (где, в b, переменная x относится к результату a),

return x 

которая является простой программой, которая просто возвращает x,

toss 

, который представляет собой простую программу, которая разворачивает монету один раз и возвращает результат (головки или хвосты) и

roll 

, который представляет собой простую программу, которая катит матрицу один раз и возвращает результат (одна из шести граней D1 - D6).

Следует отметить, что конструкции Monad>>= и return также являются конструкциями языка MonadGamble; это то, что означает Monad m => в декларации MonadGamble.

Что вам нужно сделать, это написать программу, которая реализует описанную игру, используя четыре «конструкции», определенные выше. Поскольку вы новичок в монадах, вы, вероятно, захотите написать игру, просто используя эти четыре конструкции, подумайте, как вы могли бы упростить ее, написав свои собственные вспомогательные функции, а затем посмотрите на standard Monad library, чтобы узнать, какие имена он дает для ваших вспомогательных функций (Я сомневаюсь, что вам понадобится то, чего у него нет).

Для начала, вот программа, которая бросает кубик, а затем подбрасывает монету один или два раза, в зависимости от результата:

-- | Roll the die, then if the result is 1-3 flip the coin once, otherwise twice, 
-- returning a list of the results. 
roller = do 
    d <- roll 
    if d `elem` [ D1, D2, D3 ] 
     then do 
      c <- flip 
      return [ c ] 
     else do 
      c0 <- flip 
      c1 <- flip 
      return [ c0, c1 ]