Linguagem Haskell. Universidade Estadual Santa Cruz Conceitos de Linguagens de Programação. Tiago Carneiro 19 Agosto 2013

Transcrição

1 Linguagem Haskell Universidade Estadual Santa Cruz Conceitos de Linguagens de Programação Tiago Carneiro 19 Agosto

2 Linguagem Haskell Linguagem de programação funcional É um paradigma de programação que trata a computação como avaliação de funções matemáticas. 2 2

3 Programação Funcional Programa funcional é uma função que resolve um problema. O programa funcional é uma única expressao, que é executado através da avaliação da expressão. 3

4 Programação Funcional A idéia básica é computar argumentos por meio de função. um programa é um conjunto de definições de funções que são aplicadas a valores. O resultado da função é a resolução do problema. Ex: Scheme, ML, O Caml, Haskell, F# 4

5 Imperativa x Funcional Funcional Sum [ ] O método da computação é baseado em aplicação de argumentos à funções 5

6 Programação Imperativa O programa é uma sequência de instruções que mudam células na memória. Comandos que mudam o estado (variáveis) de um programa 6

7 Imperativa x Funcional Imperativa : Variável Célula de memória Statement Transição de estado Estruturas de controle 7

8 Programação Funcional Funcional: Nao existe a noção de estado Nao existe comando de atribuição Nao existem variaveis 8

9 Imperativa x Funcional Soma de todos inteiros de 1 a 10 Imperativa: Int soma=0; for(i=1;i<=10;i++){ soma+=i; } O método da computação é baseado em atribuição de valores à variáveis. 9

10 Linguagem Haskell História Nome em homenagem ao matemático Haskell B. Curry Foi desenvolvida por um Comitê, que se reuniu a primeira vez em 1988; Objetivo de construir uma linguagem funcional de programação padronizada com uma semântica não-rígida 10

11 Linguagem Haskell História A primeira versão saiu em 1990; Em Janeiro de 1999 saiu a versão estável a Versão Haskel 98 Implementações abertas e livremente disponíveis. 11

12 Linguagem Haskell - Características Programas concisos Fácil compreensão Tipagem estática e implícita Compreensões de lista Funções recursivas Avaliação lazy Gestão automática de memória Transparência Referencial Alta portabilidade 12

13 Linguagem Haskell - Ferramenta O interpretador Hugs Interpretador de expressões escritas na linguagem Haskell. Software livre e fácil de ser obtido Escrito em C É portável Ideal para iniciantes 13

14 WinHugs 14

15 WinHugs Utilizando scripts Haskell no Hugs Problemas maiores expressões são inviáveis de se escrever diretamente no prompt no Hugs. Ao invés disso, escreve-se um script em Haskell e o grava em um arquivo texto separadamente. 15

16 WinHugs Comando :load arq.ext :reload :edit arq.txt :type expr Significado Carrega o arquivo Recarrega o arquivo Edita o aquivo pedido Mostra o tipo de uma expressão :? Mostra todos os comandos :quit Encerra o hugs 16

17 Haskell Função 17

18 Haskell Função Funções em Haskell são normalmente definidas pelo uso de equações soma x y = x + y Chamada da seguinte maneira: >soma

19 Haskell Função As declarações de tipos de função em haskell podem ser feitas por meio de uma sequencia de equações EX: X:: int - > int - > int X é o nome da função Os tipos do meio são argumentos da função O último tipo é sempre o tipo de dado a ser retornado Ex: add :: int - > int - > int Add xy = x+y 19

20 Haskell Função Matematicamente Heskell f(x) f(x,y) F x F x y f(g(x) f(g x) f(x, g(y) F x (g y) 20

21 Recursão Forma de definir funções que fazem chamada a si própria Regras: - Ter condição de parada - Tornar o problema mais simples 21

22 Recursão fatorial::int-> Int fatorial 0 = 1 fatorial n = n * fatorial(n-1) 22

23 Funções definidas even - verifica se um valor dado é par odd - verifica se um valor dado é impar rem - resto da divisão inteira mod - resto da divisão inteira ceiling - arredondamento para cima floor - arredondamento para baixo round - arredondamento para cima e para baixo truncate - parte inteira do número fromintegral - converte um inteiro em real sin - seno de ângulo em radianos cos - cosseno tan tangente 23

24 Funções definidas asin - arco seno acos - arco cosseno atan - arco tangente atan - arco tangente abs - valor absoluto sqrt - raiz quadrada, valor positivo apenas exp - exponencial base e log - logaritmo natural (base e) logbase - logaritmo na base dada min - menor de 2 objetos dados max - maior de 2 objetos dados 24

25 Tipos de Dados Bool (booleano) True False Int 3,4,5,6 Integer , Float 5.50, 3e-9 Double Char String 'a', 'b', 'c' haskell 25

26 Operadores > Maior que < Menor que > = Maior ou igual < = Menor ou igual == Igual /= Diferente && & OU not Negação 26

27 Operadores + Soma - Subtracao * Multiplicação ^ Potencia div Divisao inteira mod Resto da divisao abs Absoluto de um inteiro negate Troca o sinal do valor not Negação 27

28 Listas Conjunto de dados de um mesmo tipo Exemplos [1,2,3,4] (lista de inteiros) ['a', 'b', 'c'] (igual a "abc") [] (lista vazia) [[1,2], [3,4]] (lista aninhada) 28

29 Listas Uma lista é composta sempre de dois segmentos: cabeça (head) e corpo (tail) O símbolo (:) é o operador de construção de listas Pode-se definir uma lista indicando os limites inferior e superior de um conjunto conhecido, onde existe uma relação de ordem entre os elementos, no seguinte formato: ['a'..'d'] 29

30 Operações com listas Head: Retorna o primeiro elemento da lista - head [1,2,3,4] 1 Tail: Retorna a calda da lista, ou seja, a lista sem o primeiro elemento -tail [1,2,3,4]

31 Operações com listas Init: Retorna todos os elementos menos o ultimo - init [1,2,3,4] Last: Retorna o ultimo elemento - last [4] 4 31

32 Operações com listas Length : Retorna o tamanho da lista - length [5,4,3,2,1] 5 Reverse: Inverte os elementos da lista Reverse [5,4,3,2,1] [1,2,3,4,5] Elem: Verifica se um elemento esta na lista Elem 10 [ 1,2,3,4,5] false 32

33 Condicionais: if-then-else doublesmall :: Int -> Int doublesmall x = if x > 100 then x else x*2 Se for menor ele retorna o parametro Senao multiplica por 2 33

34 Condicionais: if-then-else DoubleSmall 2 2 doublesmall

35 Referencias ll-intro-2013a.pdf 35