Haskell函數式程序設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 理查德·伯德 著，喬海燕 譯

圖書標籤:

• Haskell
• 函數式編程
• 編程語言
• 計算機科學
• 軟件開發
• 算法
• 數據結構
• 類型係統
• 並發
• 領域特定語言

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111529323

版次：1

商品編碼：11886256

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 計算機科學叢書

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：233

編輯推薦

Richard Bird教授的文字以清晰和嚴謹著稱，他為初學函數式程序設計的學生所著的這本新教材，強調利用數學思維進行推理的基本方法。在解決問題時，首先從顯而易見的簡單方法入手，然後應用一些熟知的恒等式，運用等式規則逐步推理，最終得到效率倍增的解。在這一過程中，學生不僅理解瞭程序的性質，而且實現瞭更高效的計算。本書特色涵蓋Haskell的大量特性，但不拘泥於語言細節，而是藉助它來闡明函數式程序設計的思想和方法。包含數獨實例和精美打印實例，以及100餘道精心挑選的習題，並配有詳盡的解答。

內容簡介

　　本書通過Haskell語言介紹函數式程序設計的基本思想和方法，講解如何將數學思維應用於程序設計問題，以實現更高效的計算。本書涵蓋Haskell的諸多特性，但並不是這門語言的參考指南，而是旨在利用豐富的實例和練習揭示函數式程序設計的本質。本書不要求讀者具備程序設計基礎，所涉及的數學知識也並不高深，既適閤初學者閱讀，也適閤有經驗的程序員參考。

作者簡介

　　理查德·伯德(RichardBird)牛漳大學計算機實驗室的榮譽退休教授，牛津大學林肯學院的研究員。他的著述頗豐，包括《AlgebraofProgramming》(PrenticeHall，1996)和《PearlsOfFunctionalALgorithmDesign》(CambridgeUniversityPress，2010）。

目錄

齣版者的話
譯者序
前言
第1章何謂函數式程序設計1
1.1函數和類型1
1.2函數復閤2
1.3例子：高頻詞2
1.4例子：數字轉換為詞5
1.5Haskell平颱8
1.6習題9
1.7答案11
1.8注記13
第2章錶達式、類型和值15
2.1GHCi會話15
2.2名稱和運算符17
2.3求值18
2.4類型和類族20
2.5打印值22
2.6模塊24
2.7Haskell版麵24
2.8習題25
2.9答案29
2.10注記32
第3章數33
3.1類族Num33
3.2其他數值類族33
3.3取底函數的計算35
3.4自然數37
3.5習題39
3.6答案40
3.7注記41
第4章列錶42
4.1列錶記法42
4.2枚舉43
4.3列錶概括43
4.4一些基本運算45
4.5串聯46
4.6函數cancat、map和filter46
4.7函數zip和zipWith49
4.8高頻詞的完整解50
4.9習題52
4.10答案55
4.11注記58
第5章一個簡單的數獨求解器59
5.1問題說明59
5.2閤法程序的構造63
5.3修剪選擇矩陣64
5.4格子的擴展67
5.5習題70
5.6答案71
5.7注記72
第6章證明73
6.1自然數上的歸納法73
6.2列錶歸納法74
6.3函數foldr78
6.4函數foldl81
6.5函數scanl83
6.6最大連續段和問題84
6.7習題87
6.8答案90
6.9注記96第7章效率977.1惰性求值97
7.2空間的控製100
7.3運行時間的控製103
7.4時間分析104
7.5纍積參數106
7.6元組109
7.7排序112
7.8習題115
7.9答案117
7.10注記120
第8章精美打印121
8.1問題背景121
8.2文檔122
8.3一種直接實現125
8.4例子126
8.5最佳格式128
8.6項錶示129
8.7習題133
8.8答案135
8.9注記139
第9章無窮列錶140
9.1復習140
9.2循環列錶141
9.3作為極限的無窮列錶143
9.4石頭剪刀布147
9.5基於流的交互151
9.6雙嚮鏈錶152
9.7習題154
9.8答案156
9.9注記158
第10章命令式函數式程序設計159
10.1IO單子159
10.2更多的單子162
10.3狀態單子165
10.4ST單子167
10.5可變數組169
10.6不變數組173
10.7習題175
10.8答案178
10.9注記183
第11章句法分析184
11.1單子句法分析器184
11.2基本分析器186
11.3選擇與重復187
11.4語法與錶達式190
11.5顯示錶達式192
11.6習題194
11.7答案196
11.8注記198
第12章一個簡單的等式計算器199
12.1基本思想199
12.2錶達式203
12.3定律206
12.4計算208
12.5重寫210
12.6匹配211
12.7代換213
12.8測試計算器214
12.9習題221
12.10答案222
12.11注記224
索引225

前言/序言

　　本書是《IntroductiontoFunctionalProgrammingUsingHaskell，SecondEdition》的全新升級，主要變化有：重新組織部分介紹性內容，以適應一個學期或者兩個學期課程的不同需要；幾個新的實例；100多道習題及其答案。與以前的版本一樣，本書不需要讀者具有計算機或者程序設計知識，因此本書適用於計算專業的第一門課程。
　　在編寫教材時，每個作者各具風格，本書也不例外。盡管現在有很多關於Haskell的書、教程、文章和博客等，但是很少有人強調用數學思維思考函數式程序設計的能力，在我看來，正是這種能力使其成為有史以來最棒的程序設計方法。這其中所涉及的數學知識既不新也不復雜，任何學過高中數學（如三角函數）並且應用三角函數恒等式化簡過正餘弦錶達式（一個典型的例子：將sin3α用sinα來錶示）的學生很快會發現，在程序設計問題中所要做的工作是完全類似的。使用函數式程序設計所獲得的迴報是更快的計算。即使在30年後，我依然使用這樣的方法，並能從中得到很大的快樂：在解決問題時首先從一個簡單、明顯卻不太高效的方法入手，然後應用一些熟知的恒等式，最後得到一個高效10倍的解。當然，如果我運氣好的話。
　　如果上一段的最後一句讓你失去興趣，如果你一直在遠離數學的“魔多”（Mordor），那麼本書可能不適閤你。我隻是說有這種可能，但也不一定（沒有人願意失去讀者）。我們在學習一種新的、令人興奮的編程方法時仍能得到不少樂趣。即使是那些因為各種原因在日常工作中不能使用Haskell，而且也沒有時間計算更優解的程序員，仍然因學習Haskell所帶來的享受而倍受鼓舞，而且非常贊賞它既簡單又清晰簡潔地錶達計算思想和方法的能力。事實上，用純函數式錶達程序設計思想的能力已經慢慢地融入瞭主流的命令式程序設計語言，如Python、VisualBasic和C#。
　　最後，也是最重要的一點：Haskell是一種大規模語言，本書不能涵蓋一切內容。本書不是Haskell的參考指南。盡管Haskell語言的細節在每一頁齣現，特彆是在前幾章，但是我的初衷是講解函數式程序設計的本質，用函數思考程序的思想，而不是贅述一種特定語言的特點。但是，過去幾年來Haskell已經吸收並實現瞭早期函數語言（如SASL、KRC、Miranda、Orwell和Gofer）中錶達的函數式程序設計的大多數思想，而且難以抵擋用這種超酷語言介紹所有這些特性的誘惑。
　　書中齣現的大多數程序可以在下列網頁上找到：
　　www.cs.ox.ac.uk/publications/books/functional希望將來有更多習題（及答案）和編程項目的建議等可以添加進來。關於Haskell的更多信息，讀者應該首選官網www.haskell.org。
　　緻謝本書源於我基於第2版所寫的講義。來自助教和學生的意見和建議為本書增添瞭很多光彩。另有很多讀者通過電子郵件給齣建設性的評論和批評，或者指齣書中的打字錯誤和低級錯誤。這些讀者包括：NilsAndersen，AniCalinescu，FranklinChen，SharonCurtis，MartinFilby，SimonFinn，JeroenFokker，MaartenFokkinga，JeremyGibbons，RobertGiegerich，KevinHammond，RalfHinze，GerardHuet，MichaelHinchey，TonyHoare，IainHouston，JohnHughes,GrahamHutton，CezarIonescu，StephenJarvis，GeraintJones，MarkJones，JohnLaunchbury，PaulLicameli，DavidLester，IainMacCullum，UrsulaMartin，LambertMeertens，ErikMeijer，QuentinMiller，OegedeMoor，ChrisOkasaki，OskarPermvall，SimonPeytonJones，MarkRamaer，HamiltonRichards，DanRussell，DonSannella，AntonySimmons，DeepakD’Souza，JohnSpanondakis，MikeSpivey，JoeStoy，BernardSufrin，MasatoTakeichi，PeterThiemann，DavidTurner，ColinWatson和StephenWilson。特彆是JeremyGibbons、BernardSufrin和JoséPedroMagalhǎes閱讀瞭初稿，並提齣瞭許多建議。
　　感謝劍橋大學齣版社編輯DavidTranah持續不斷的建議和支持。我現在是牛津大學計算機係榮譽退休教授，感謝計算機係和係主任BillRoscoe的一貫支持。
　　格式說明習題習題A請用sinα錶示sin3α。
　　答案習題A答案sin3α={算術}sin(2α+α)={因為sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ}sin2αcosα+cos2αsinα={因為sin2α=2sinαcosα}.2sinαcos2α+cos2αsinα={因為cos2α=cos2α-sin2α}2sinαcos2α+(cos2α-sin2α)sinα={因為cos2α+sin2α=1}sinα(3-4sin2α)以上證明格式是由WimFeijen發明的，本書將使用這種證明格式。
　　RichardBird


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《精通函數式之道：現代編程範式的深度探索》 這是一本為渴望掌握現代軟件開發前沿思想的程序員們精心打造的指南。本書並非簡單羅列語法糖或工具的使用技巧，而是深入剖析函數式編程（FP）的核心哲學、內在邏輯及其在實際軟件工程中的強大應用。我們將帶領讀者走齣命令式和麵嚮對象編程的舒適區，踏上一段重塑思維、擁抱簡潔、強大與優雅的旅程。 本書的獨特價值與核心內容： 本書不同於市麵上許多淺嘗輒止的函數式入門書籍，我們緻力於提供一個全麵、深刻且高度實踐化的學習體驗。以下是本書的核心內容概覽： 第一部分：函數式編程的基石——思維的重塑 第一章：告彆狀態，擁抱純粹——函數式思維的起源與核心。 我們將從曆史的視角迴溯，理解函數式編程為何應運而生，以及它如何解決傳統編程範式中普遍存在的“狀態管理”和“副作用”帶來的復雜性。 純函數的概念： 深入解析純函數的定義，強調其“無副作用”和“引用透明性”兩大特性。通過生動形象的例子，展示純函數如何使代碼更易於理解、測試和推理。我們將對比非純函數，揭示副作用隱藏的陷阱。 不可變性（Immutability）： 探討不可變數據結構的重要性，以及它如何從根本上消除並發編程中的競態條件和死鎖問題。我們將介紹幾種常見的不可變數據結構，並分析其在性能和內存管理上的權衡。 函數作為一等公民： 詳細講解函數在函數式編程中的地位，如何將函數作為參數傳遞、作為返迴值返迴，以及如何構建高階函數。這將為後續學習組閤子、柯裏化等高級概念打下堅實基礎。 第二章：組閤的力量——構建復雜係統的抽象利器。 高階函數（Higher-Order Functions）： 深入研究 `map`、`filter`、`reduce`（`fold`）等核心高階函數。我們將不止步於它們的用法，更要理解它們背後的抽象思想——“對集閤進行某種形式的變換”。通過大量實例，展示如何用這些高階函數簡潔地錶達復雜的迭代和轉換邏輯。 柯裏化（Currying）與部分應用（Partial Application）： 揭示柯裏化如何將多參數函數分解為一係列單參數函數，以及部分應用如何創建更具針對性的函數。我們將探討它們在創建DSL（領域特定語言）、增強代碼模塊化方麵的巨大潛力。 組閤子（Combinators）與函數組閤： 介紹組閤子的概念，以及如何通過組閤更小的、可復用的函數來構建復雜的功能。我們將重點講解函數組閤（`compose` 或 `pipe`）的藝術，展示如何用鏈式調用實現清晰、可讀性強的代碼。 第三章：惰性求值與按需計算——提升效率的智慧。 惰性求值（Lazy Evaluation）： 深入理解惰性求值的機製，它如何延遲計算直到結果真正被需要。我們將分析惰性求值在處理無限數據結構、優化性能方麵的優勢。 延遲數據結構（Lazy Data Structures）： 學習如何構建和使用延遲列錶（Lazy Lists）、延遲流（Lazy Streams）等。通過實例，展示惰性求值如何幫助我們編寫齣更優雅、更高效的代碼，尤其是在處理大規模數據集和潛在的無限序列時。 第二部分：函數式編程的實踐——語言特性與模式 第四章：類型係統作為安全網——強類型下的優雅與健壯。 代數數據類型（Algebraic Data Types - ADTs）： 深入理解代數數據類型，包括積類型（Product Types，如元組、記錄）和和類型（Sum Types，如代數、枚舉）。我們將重點講解如何利用和類型（Variant Types/Discriminated Unions）來建模復雜的狀態和錯誤處理。 模式匹配（Pattern Matching）： 詳解模式匹配的強大之處，它如何與代數數據類型協同工作，實現清晰、安全的解構和分支邏輯。我們將展示模式匹配如何替代冗餘的`if-else`和`switch`語句，提高代碼的可讀性和可維護性。 泛型與類型類（Generics and Typeclasses）： 探索泛型的應用，如何編寫能夠處理多種數據類型的通用函數。重點講解類型類（Type Classes）的概念，它們如何提供一種強大的多態機製，實現代碼的重用和擴展，而不會破壞封裝性。 第五章：優雅地處理副作用——IO、Monad 與 Applicative。 副作用的本質與挑戰： 再次審視副作用（如IO操作、狀態修改、異常拋齣）在函數式編程中的地位，以及為什麼需要一種受控的方式來管理它們。 Monad 理論與實踐： 深入剖析 Monad 的抽象概念，理解其“計算上下文”的本質。我們將通過 `Maybe` (或 `Option`)、`Either` (或 `Result`)、`IO` 等常見 Monad 的具體實現，來展示如何利用 `bind`（或 `flatMap`）和 `return`（或 `pure`）來構建清晰、可組閤的副作用處理流程。 Applicative Functor： 介紹 Applicative Functor，它提供瞭比 Monad 更弱但更通用的組閤能力，尤其適用於獨立執行的計算。我們將對比 Monad 和 Applicative，理解它們各自的適用場景。 第六章：函數式並發與並行——邁嚮多核時代的利器。 無鎖並發（Lock-Free Concurrency）： 講解函數式編程如何通過避免共享可變狀態，從根本上簡化並發程序的編寫。我們將探討不可變性在實現無鎖並發中的關鍵作用。 Actor 模型與消息傳遞： 介紹 Actor 模型及其在並發編程中的應用，以及函數式語言如何優雅地支持這種模型。 並發抽象（Concurrency Abstractions）： 探索現代函數式語言提供的各種並發抽象，如 `Future`、`Promise`、`Stream` 等，以及如何利用它們來編寫高效、可伸縮的並發應用程序。 第三部分：函數式編程的進階與應用 第七章：函數式設計模式——解耦、復用與抽象的升華。 函數式領域特定語言（DSLs）： 學習如何利用函數式特性構建領域特定語言，從而用更貼近業務的語言來錶達復雜邏輯，提升開發效率和代碼可讀性。 數據流編程（Dataflow Programming）： 探討數據流模型，以及函數式編程如何天然地支持這種模型，實現清晰的數據處理管道。 狀態管理模式（State Management Patterns）： 即使在函數式範式中，狀態管理依然是重要的。我們將介紹一些函數式風格的狀態管理模式，如 `State Monad` 的應用。 第八章：函數式性能優化——理解與實踐。 內存管理與垃圾迴收： 探討不可變性對內存分配和垃圾迴收的影響，以及如何進行有效的內存管理。 尾遞歸優化（Tail Call Optimization）： 深入理解尾遞歸的原理，以及它如何將遞歸轉換為迭代，避免棧溢齣。 專業工具與技巧： 介紹一些用於性能分析和優化的函數式編程工具，並提供實用的優化技巧。 第九章：函數式編程的生態與未來——跨越語言界限。 主流函數式語言概覽： 簡要介紹一些主流的函數式編程語言（如 Scala, F, Clojure, Elm, Purescript 等），分析它們的特點和適用場景，以及它們如何藉鑒和融閤其他範式。 函數式思想在多範式語言中的應用： 探討如何在 Java, Python, JavaScript 等多範式語言中實踐函數式編程的思想和技巧，以及如何利用函數式庫來提升現有項目的質量。 函數式編程的未來趨勢： 展望函數式編程在軟件開發領域的未來發展方嚮，以及它如何持續影響著編程語言的設計和軟件工程實踐。 本書的目標讀者： 經驗豐富的程序員： 渴望突破現有編程範式的局限，尋求更強大、更優雅的解決方案。 對函數式編程有初步瞭解但想深入學習的開發者： 希望係統地掌握函數式編程的核心概念和實踐技巧。 對軟件質量、可維護性和可伸縮性有高要求的工程師： 希望通過函數式編程來構建更健壯、更易於維護的係統。 計算機科學的學生和研究者： 希望深入理解編程語言理論和現代軟件工程的最佳實踐。 本書的學習方法： 本書的編寫風格注重理論與實踐的結閤。每一章都配有豐富的代碼示例，鼓勵讀者動手實踐。我們建議讀者在閱讀過程中，積極嘗試書中代碼，甚至將其應用到自己的項目中，從而真正內化函數式編程的思維方式。 《精通函數式之道》將不僅僅是一本書，更是一次思維的革新。 通過本書，您將學會如何用一種全新的視角來看待代碼，如何構建齣更簡潔、更強大、更易於推理的軟件。加入我們，一起開啓這段精通函數式之道的探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

這本Haskell書籍是一次令人振奮的智力冒險，它顛覆瞭我過去對編程的許多固有認知。它沒有像市麵上大多數教材那樣，追求廣泛的覆蓋麵，而是精耕細作，將Haskell的核心概念講透徹。書中對“純函數”的反復強調，以及對“副作用”的嚴謹處理，讓我深刻體會到函數式編程在代碼的確定性和可預測性方麵的優勢。作者通過一係列精心設計的練習，引導我逐步掌握函數組閤、模式匹配、遞歸等Haskell的基石。我特彆喜歡書中關於“類型類”的講解，它展示瞭一種強大的抽象機製，能夠讓不同的類型共享相同的行為，這在編寫通用且可擴展的代碼方麵發揮著巨大的作用。書中對Monad的深入剖析，更是讓我看到瞭如何優雅地處理I/O、異常等實際問題。我常常在閱讀的過程中，迴想起自己過去用命令式語言寫過的那些冗長且容易齣錯的代碼，不禁感慨Haskell帶來的簡潔和優雅。這本書不僅僅是傳授一門語言，更是傳授一種思考問題的方式，一種對代碼質量的更高追求。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗與其說是學習，不如說更像是一次深入的哲學探討。它並沒有直接告訴你“如何做”，而是引導你去思考“為什麼這麼做”。Haskell的函數式特性，如高階函數、柯裏化、惰性求值等，在書中得到瞭非常細緻的闡述，讓我不僅知其然，更知其所以然。作者用一種非常清晰且富有洞察力的方式，解釋瞭這些看似復雜的概念是如何構建起一個強大且優雅的編程體係的。我尤其喜歡書中關於類型係統的討論，Haskell強大的類型係統在保證代碼正確性方麵起到瞭至關重要的作用，它讓我在編寫代碼時就能夠捕捉到很多潛在的錯誤，極大地提高瞭開發效率和信心。書中還涉及瞭一些函數式編程的高級主題，比如Functor、Monad、Applicative等，這些概念在其他語言中可能很難找到直接對應的實現，但在Haskell中卻是核心。作者通過生動的比喻和邏輯嚴密的推導，讓我逐漸理解瞭這些抽象概念的本質。閱讀這本書，讓我對編程的認知上升瞭一個維度。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感受就像是攀登一座巍峨的山峰，雖然過程充滿挑戰，但每一步攀登都讓我視野更加開闊。對於有一定編程基礎的我來說，Haskell的學習麯綫確實是陡峭的，但這本書就像一位經驗豐富的嚮導，指引我穿越迷霧，找到正確的方嚮。它不僅僅是關於Haskell的語法，更是關於一種全新的編程哲學。作者在書中非常強調“純粹”的概念，讓我理解瞭為什麼函數式編程能夠帶來如此高的代碼可靠性。從不可變數據結構到尾遞歸優化，再到類型係統的強大力量，書中每一個細節都體現瞭Haskell設計的精妙。我特彆欣賞書中對組閤子和 Applicative Functor 的講解，這些概念在初學時可能顯得抽象，但一旦掌握，就能極大地提升代碼的錶達力和復用性。書中的例子設計得非常巧妙，很多時候一個簡單的函數就能完成非常復雜的任務，這讓我對Haskell的簡潔和強大贊嘆不已。我常常在思考書中提齣的問題時，發現自己對編程有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書以其獨特的視角和深入的解析，為我打開瞭函數式編程世界的大門。初次接觸Haskell，我曾被其嚴謹的語法和抽象的概念所睏擾，但這本書通過循序漸進的引導，將復雜的概念一一化解。作者並沒有一味地堆砌理論，而是巧妙地結閤瞭大量的實例，這些實例不僅貼閤實際開發場景，更能幫助讀者在實踐中理解抽象的函數式思維。從簡單的函數組閤到高階函數、currying，再到更復雜的類型類和Monad，每一個章節都構建在前一章節的基礎上，形成瞭一個完整的知識體係。我尤其喜歡書中對遞歸和模式匹配的講解，這兩種Haskell的核心特性在書中得到瞭充分的展示，讓我看到瞭代碼簡潔和錶達力的強大。閱讀過程中，我常常會停下來，反復揣摩代碼的含義，嘗試自己修改和擴展，這種互動式的學習方式極大地提升瞭我的學習效率。書中的一些“陷阱”和常見錯誤也得到瞭詳細的分析，這對於避免新手走彎路非常有幫助。總而言之，這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一次與Haskell思想的深度對話，讓我從根本上理解瞭函數式編程的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我一種前所未有的編程體驗，仿佛在一場智力探險中逐步揭開隱藏的寶藏。它沒有像其他許多語言書籍那樣，直接灌輸API和語法規則，而是更側重於培養一種“Haskell式”的思維方式。作者通過對純函數、不可變性等核心概念的反復強調和細緻剖析，讓我深刻認識到函數式編程在代碼可維護性、可測試性以及並發處理方麵的巨大優勢。書中對代數數據類型和模式匹配的講解尤為精彩，它們提供瞭比傳統麵嚮對象編程更強大、更優雅的數據建模和邏輯處理能力。我印象深刻的是，書中有好幾個章節深入探討瞭Monad，雖然初次接觸時覺得有些晦澀，但在作者的耐心講解和一係列精心設計的練習下，我逐漸體會到瞭Monad在處理副作用、異步操作等復雜場景下的強大威力。這本書的語言風格也很吸引人，既有學術的嚴謹，又不失趣味性，偶爾還會穿插一些作者自己的見解和感悟，讀起來一點也不枯燥。它讓我明白，編程不僅僅是寫代碼，更是一種解決問題的藝術。

評分☆☆☆☆☆

入門還不錯

評分☆☆☆☆☆

速度快

評分☆☆☆☆☆

這語言接受起來xuyaoshijian

評分☆☆☆☆☆

不是很推薦初學者，感覺不是很係統 像是教案的集閤

評分☆☆☆☆☆

我沒有寫過好書評，目前也沒有能力寫齣一篇好書評，但是我心裏，卻有一個標準在，而這個標準，也是我要努力的方嚮。（注：本文僅適用於文學類）

評分☆☆☆☆☆

當你看到這段字說明還不錯

評分☆☆☆☆☆

好好好好好好好

評分☆☆☆☆☆

還行

評分☆☆☆☆☆

正版，不錯