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Relación 2 Sol

De Informática de 1º de Matemáticas [Curso 2021-22, Grupo 2]

-- I1M 2020-21: Rel_2_sol.hs 
-- Definiciones con condicionales, guardas o patrones.
-- Departamento de Ciencias de la Computación e I.A.
-- Universidad de Sevilla
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-- Introducción                                                       --
-- ---------------------------------------------------------------------
 
-- En esta relación se presentan ejercicios con definiciones elementales
-- (no recursivas) de funciones que usan condicionales, guardas o
-- patrones. 
-- 
-- Estos ejercicios se corresponden con el tema 4 que se encuentran en  
--    http://www.cs.us.es/~jalonso/cursos/i1m/temas/tema-4.html

import Test.QuickCheck

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-- Ejercicio 1. Definir la función 
--    divisionSegura :: Double -> Double -> Double
-- tal que (divisionSegura x y) es x/y si y no es cero y 9999 en caso
-- contrario. Por ejemplo,
--    divisionSegura 7 2  ==  3.5
--    divisionSegura 7 0  ==  9999.0
-- Nota: hacer diferentes definiciones, con ecuaciones, condicionales y
-- con guardas.  Recuerda poner nombres distintos para cada definicion.
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-- Sol 1. Con condicionales
divisionSegura :: Double -> Double -> Double
divisionSegura x y = if y/= 0
                     then  x/y
                     else 9999

-- Sol 2. Con guardas
divisionSegura1 :: Double -> Double -> Double
divisionSegura1 x y | y/= 0 = x/y
                    | otherwise = 9999
                    
-- Sol 3. Con expresiones case
divisionSegura2 :: Double -> Double -> Double
divisionSegura2 x y = case y of
                        0 -> 9999
                        otherwise -> x/y

-- Sol 4. Con patrones
divisionSegura3 :: Double -> Double -> Double
divisionSegura3 x 0 = 9999
divisionSegura3 x y = x/y


-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 2. Definir la función 
--    intercambia :: (a,b) -> (b,a)
-- tal que (intercambia p)  es el punto obtenido intercambiando las
-- coordenadas del punto p. Por ejemplo, 
--    intercambia (2,5)  ==  (5,2)
--    intercambia (5,2)  ==  (2,5)
-- ---------------------------------------------------------------------

intercambia :: (a,b) -> (b,a)
intercambia  (x,y) = (y,x)

intercambia2 :: (a,b) -> (b,a)
intercambia2 p = (snd p,fst p)


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-- Ejercicio 3. Comprobar con QuickCheck que la función intercambia es
-- idempotente; es decir, si se aplica dos veces es lo mismo que no
-- aplicarla ninguna.
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-- La propiedad es
prop_intercambia :: (Int,Int) -> Bool
prop_intercambia par = intercambia ( intercambia par) == par

-- La comprobación es
-- λ> quickCheck prop_intercambia
-- +++ OK, passed 100 tests.

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 4.1. Definir una función 
--    ciclo :: [a] -> [a]
-- tal que (ciclo xs) es la lista obtenida permutando cíclicamente los
-- elementos de la lista xs, pasando el último elemento al principio de
-- la lista. Por ejemplo, 
--    ciclo [2,5,7,9]  == [9,2,5,7]
--    ciclo []         == []
--    ciclo [2]        == [2]
-- ---------------------------------------------------------------------

-- Sol 1. Solo para listas no vacías
ciclo :: [a] -> [a]
ciclo xs = [last xs ]++ init xs

-- Para todos los casos
-- Sol 2. Con guardas
ciclo2 xs | null xs = []
          | otherwise = last xs :  init xs

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 4.2. Comprobar que la longitud es un invariante de la
-- función ciclo; es decir, la longitud de (ciclo xs) es la misma que la
-- de xs.
-- ---------------------------------------------------------------------

-- La propiedad es
prop_ciclo :: [Int] -> Bool 
prop_ciclo xs = length xs == length (ciclo xs)

-- La comprobación es

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 5. Definir la función 
--    numeroMayor :: (Num a, Ord a) => a -> a -> a
-- tal que (numeroMayor x y) es el mayor número de dos cifras que puede
-- construirse con los dígitos x e y. Por ejemplo,  
--    numeroMayor 2 5 ==  52
--    numeroMayor 5 2 ==  52
-- ---------------------------------------------------------------------

-- 1ª definición:
numeroMayor :: (Num a, Ord a) => a -> a -> a
numeroMayor x y = 10 * max x y + min x y
 
-- 2ª definición:
numeroMayor2 :: (Num a, Ord a) => a -> a -> a
numeroMayor2 x y | x > y     = 10*x+y
                 | otherwise = 10*y+x

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 6. Definir la función 
--    numeroDeRaices :: (Num t, Ord t) => t -> t -> t -> Int
-- tal que (numeroDeRaices a b c) es el número de raíces reales de la
-- ecuación a*x^2 + b*x + c = 0. Por ejemplo,
--    numeroDeRaices 2 0 3    ==  0
--    numeroDeRaices 4 4 1    ==  1
--    numeroDeRaices 5 23 12  ==  2
-- ---------------------------------------------------------------------

numeroDeRaices :: Double -> Double -> Double -> Int
numeroDeRaices a b c | d < 0     = 0
                     | d == 0    = 1
                     | otherwise = 2
    where d = b^2-4*a*c
 
-- 2ª solución
numeroDeRaices2 :: Double -> Double -> Double -> Int
numeroDeRaices2 a b c = 1 + round (signum (b**2-4*a*c))

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 7. Definir la función 
--    raices :: Double -> Double -> Double -> [Double]
-- tal que (raices a b c) es la lista de las raíces reales de la
-- ecuación ax^2 + bx + c = 0. Por ejemplo, 
--    raices 1 3 2    ==  [-1.0,-2.0]
--    raices 1 (-2) 1 ==  [1.0,1.0]
--    raices 1 0 1    ==  []
-- ---------------------------------------------------------------------

raices :: Double -> Double -> Double -> [Double]
raices a b c 
    | d >= 0    = [(-b+e)/t,(-b-e)/t]
    | otherwise = []
    where d = b^2 - 4*a*c
          e = sqrt d
          t = 2*a

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 8. Definir el operador
--    (~=) :: (Fractional a, Ord a) => a -> a -> Bool
-- tal que (x ~= y) se verifica si x e y son casi iguales; es decir si
-- el valor absoluto de su diferencia es menor que una milésima. Por
-- ejemplo, 
--    12.3457 ~= 12.3459  ==  True
--    12.3457 ~= 12.3479  ==  False
-- ---------------------------------------------------------------------

(~=) :: (Fractional a, Ord a) => a -> a -> Bool
x ~= y = abs (x-y) < 0.001

-- --------------------------------------------------------------------- 
-- Ejercicio 9. Comprobar con QuickCheck que la suma de las raíces
-- de la ecuación ax^2 + bx + c = 0 (con a no nulo) es -b/a y su
-- producto es c/a.
--
-- Nota. En la comparación usar ~= en lugar de ==
-- ---------------------------------------------------------------------

-- La propiedad es
prop_raices :: Double -> Double -> Double -> Property
prop_raices a b c = a /= 0 && not (null rs) ==> s ~= ((-b)/a) && p ~= (c/a)
    where s = sum rs 
          p = product rs
          rs = raices a b c

-- La comprobación es
-- > quickCheck prop_raices       
-- +++ OK, passed 100 tests.

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 10. En geometría, la fórmula de Herón, descubierta por
-- Herón de Alejandría, dice que el área de un triángulo cuyo lados
-- miden a, b y c es la raíz cuadrada de s(s-a)(s-b)(s-c) donde s es el
-- semiperímetro 
--    s = (a+b+c)/2
-- 
-- Definir la función 
--    area :: Double -> Double -> Double -> Double 
-- tal que (area a b c) es el área del triángulo de lados a, b y c. Por
-- ejemplo, 
--    area 3 4 5  ==  6.0
-- ---------------------------------------------------------------------

area :: Double -> Double -> Double -> Double 
area a b c = sqrt (s*(s-a)*(s-b)*(s-c))
    where s = (a+b+c)/2

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 11. Los intervalos cerrados se pueden representar mediante
-- una lista de dos números (el primero es el extremo inferior del
-- intervalo y el segundo el superior). 
-- 
-- Definir la función 
--    interseccion :: Ord a => [a] -> [a] -> [a]
-- tal que (interseccion i1 i2) es la intersección de los intervalos i1 e
-- i2. Por ejemplo,
--    interseccion [] [3,5]     ==  []
--    interseccion [3,5] []     ==  []
--    interseccion [2,4] [6,9]  ==  []
--    interseccion [2,6] [6,9]  ==  [6,6]
--    interseccion [2,6] [0,9]  ==  [2,6]
--    interseccion [2,6] [0,4]  ==  [2,4]
--    interseccion [4,6] [0,4]  ==  [4,4]
--    interseccion [5,6] [0,4]  ==  []
-- ---------------------------------------------------------------------

interseccion :: Ord a => [a] -> [a] -> [a]
interseccion [] _ = []
interseccion _ [] = []
interseccion [a1,b1] [a2,b2]
    | a <= b    = [a,b]
    | otherwise = []
    where a = max a1 a2
          b = min b1 b2
interseccion _ _ = error "Imposible"

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 12. Comprobar con QuickCheck que la intersección de
-- intervalos es conmutativa.
-- ---------------------------------------------------------------------

-- La propiedad es
prop_interseccion :: Int -> Int -> Int -> Int -> Bool
prop_interseccion a1 b1 a2 b2 = interseccion [a1,b1] [a2,b2] == interseccion [a2,b2] [a1,b1]

-- La comprobación es
-- > quickCheck prop_interseccion 
-- +++ OK, passed 100 tests.

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 13.1. Los números racionales pueden representarse mediante
-- pares de números enteros. Por ejemplo, el número 2/5 puede
-- representarse mediante el par (2,5). 
-- 
-- Definir la función 
--    formaReducida :: (Int,Int) -> (Int,Int) 
-- tal que (formaReducida x) es la forma reducida del número racional
-- x. Por ejemplo, 
--    formaReducida (4,10)  ==  (2,5)
-- ---------------------------------------------------------------------

formaReducida :: (Int,Int) -> (Int,Int) 
formaReducida (0,_) = (0,1)
formaReducida (a,b) = (x * signum (a*b), y)
    where c = gcd a b
          x = abs (a `div` c)
          y = abs (b `div` c)

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 13.2. Definir la función 
--    sumaRacional :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
-- tal que (sumaRacional x y) es la suma de los números racionales x e
-- y, expresada en forma reducida. Por ejemplo, 
--    sumaRacional (2,3) (5,6)  ==  (3,2)
-- ---------------------------------------------------------------------

sumaRacional :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
sumaRacional (a,b) (c,d) = formaReducida (a*d+b*c, b*d)

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 13.3. Definir la función 
--    productoRacional :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
-- tal que (productoRacional x y) es el producto de los números
-- racionales x e y. Por ejemplo, 
--    productoRacional (2,3) (5,6)  ==  (5,9)
-- ---------------------------------------------------------------------

productoRacional :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
productoRacional (a,b) (c,d) = formaReducida (a*c, b*d)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 13.4. Definir la función
--    cocienteRacional ::  (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
-- tal que '(cocienteRacional x y)' es el cociente de los números racionales
-- 'x' e 'y'. Por ejemplo,
--    cocienteRacional (2,3) (5,6)  ==  (4,5)
-- ----------------------------------------------------------------------------

cocienteRacional ::  (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
cocienteRacional (x1,x2) (y1,y2) = formaReducida (x1*y2,x2*y1)

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 13.5. Definir la función 
--    igualdadRacional :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> Bool
-- tal que (igualdadRacional x y) se verifica si los números racionales
-- x e y son iguales. Por ejemplo, 
--    igualdadRacional (6,9) (10,15)  ==  True
--    igualdadRacional (6,9) (11,15)  ==  False
--    igualdadRacional (0,2) (0,-5)   ==  True
-- ---------------------------------------------------------------------

igualdadRacional :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> Bool
igualdadRacional (a,b) (c,d) = 
    a*d == b*c

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 13.6. Comprobar con QuickCheck la propiedad distributiva
-- del producto racional respecto de la suma.
-- ---------------------------------------------------------------------

-- La propiedad es
prop_distributiva :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int) -> Property
prop_distributiva x y z = snd x /= 0 && snd y /= 0 && snd z /= 0 ==>
     productoRacional (sumaRacional x y) z == 
            sumaRacional (productoRacional x z) (productoRacional y z)

-- La comprobación es
-- > quickCheck prop_distributiva 
-- +++ OK, passed 100 tests; 18 discarded.

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 14. Los números complejos se pueden representar mediante pares de 
-- números reales. Por ejemplo, el número 2+5i se puede representar mediante 
-- el par (2,5).
-- ----------------------------------------------------------------------------

type Complejo = (Double,Double)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 14.1. Definir la función
--    sumaComplejos :: Complejo -> Complejo -> Complejo
-- tal que '(sumaComplejos x y)' es la suma de los números complejos 'x' e 'y'.
-- Por ejemplo,
--    sumaComplejos (2,3) (5,6)  ==  (7.0,9.0)
-- ----------------------------------------------------------------------------

sumaComplejos :: Complejo -> Complejo -> Complejo
sumaComplejos (x1,x2) (y1,y2) = (x1+y1,x2+y2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 14.2. Definir la función
--    productoComplejos :: Complejo -> Complejo -> Complejo
-- tal que '(productoComplejos x y)' es el producto de los números complejos
-- 'x' e 'y'. Por ejemplo,
--    productoComplejos (2,3) (5,6)  ==  (-8.0,27.0)
-- ----------------------------------------------------------------------------

productoComplejos :: Complejo -> Complejo -> Complejo
productoComplejos (x1,x2) (y1,y2) = (x1*y1 - x2*y2,x2*y1 + x1*y2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 14.3. Definir la función
--    cocienteComplejos :: Complejo -> Complejo -> Complejo
-- tal que '(cocienteComplejos x y)' es el cociente de los números complejos
-- 'x' e 'y'. Por ejemplo,
--    cocienteComplejos (3,2) (1,-2)  ==  (-0.2,1.6)
-- ----------------------------------------------------------------------------

cocienteComplejos :: Complejo -> Complejo -> Complejo
cocienteComplejos (x1,x2) (y1,y2) = ((x1*y1 + x2*y2)/ t, (x2*y1 - x1*y2)/t)
                  where t = (y1^2 + y2^2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 14.4. Definir la función
--    conjugado :: Complejo -> Complejo
-- tal que '(conjugado x)' es el conjugado del número complejo 'x'. Por
-- ejemplo,
--    conjugado (2,3)  ==  (2.0,-3.0)
-- ----------------------------------------------------------------------------

conjugado :: Complejo -> Complejo
conjugado (x1,x2) = (x1, -x2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 15. Los rectángulos pueden representarse por sus dimensiones, base
-- y altura, como un par de números enteros. Por ejemplo, (5,3) representa un
-- rectángulo de base 5 y altura 3.
--
-- Definir la función
--    mayorRectangulo :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
-- tal que '(mayorRectangulo r1 r2)' es el rectángulo de mayor área entre 'r1'
-- y 'r2'. Por ejemplo,
--    mayorRectangulo (4,6) (3,7)  ==  (4,6)
--    mayorRectangulo (4,6) (3,8)  ==  (4,6)
--    mayorRectangulo (4,6) (3,9)  ==  (3,9)
-- ----------------------------------------------------------------------------

mayorRectangulo :: (Int,Int) -> (Int,Int) -> (Int,Int)
mayorRectangulo (x1,y1) (x2,y2) | t > s = (x1, y1)
                                | s > t = (x2, y2)
                                | otherwise = (x1, y1)
                                where t = x1*y1
                                      s = x2*y2

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 16. Definir la función
--    cuadrante :: (Int,Int) -> Int
-- tal que '(cuadrante p)' es el cuadrante en el que se encuentra el punto 'p'.
-- Si el punto está sobre los ejes el resultado debe ser 0. Por ejemplo,
--    cuadrante (0,4)    ==  0
--    cuadrante (-3,0)   ==  0
--    cuadrante (0,0)    ==  0
--    cuadrante (3,5)    ==  1
--    cuadrante (-3,5)   ==  2
--    cuadrante (-3,-5)  ==  3
--    cuadrante (3,-5)   ==  4
-- ----------------------------------------------------------------------------

cuadrante :: (Int,Int) -> Int
cuadrante (0,_) = 0
cuadrante (_,0) = 0
cuadrante (x1,x2) | x1>0 && x2>0 = 1
                  | x1<0 && x2>0 = 2
                  | x1<0 && x2<0 = 3
                  | otherwise = 4

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 17. Definir la función
--    simetricoH :: (Int,Int) -> (Int,Int)
-- tal que '(simetricoH p)' es el punto simétrico de 'p' respecto del eje
-- horizontal. Por ejemplo,
--    simetricoH (2,5)   ==  (2,-5)
--    simetricoH (2,-5)  ==  (2,5)
-- ----------------------------------------------------------------------------

simetricoH :: (Int,Int) -> (Int,Int)
simetricoH (x1,x2) = (x1,-x2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 18. Definir la función
--    simetricoV :: (Int,Int) -> (Int,Int)
-- tal que '(simetricoV p)' es el punto simétrico de 'p' respecto del eje
-- vertical. Por ejemplo,
--    simetricoV (2,5)   ==  (-2,5)
--    simetricoV (2,-5)  ==  (-2,-5)
-- ----------------------------------------------------------------------------

simetricoV :: (Int,Int) -> (Int,Int)
simetricoV (x1,x2) = (-x1,x2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 19. Definir la función
--    distancia :: (Float,Float) -> (Float,Float) -> Float
-- tal que '(distancia p1 p2)' es la distancia entre los puntos 'p1' y 'p2'.
-- Por ejemplo,
--    distancia (1,2) (4,6)  ==  5.0
-- ----------------------------------------------------------------------------

distancia :: (Float,Float) -> (Float,Float) -> Float
distancia (x1,x2) (y1,y2) = sqrt((x1-y1)^2 + (x2-y2)^2)

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 20. Comprobar con QuickCheck que se verifica la propiedad
-- triangular de la distancia; es decir, dados tres puntos p1, p2 y p3, la
-- distancia de p1 a p3 es menor o igual que la suma de las distancias de p1 a
-- p2 y de p2 a p3.
-- ----------------------------------------------------------------------------

-- La propiedad es
prop_triangular :: (Float,Float) -> (Float,Float) -> (Float,Float) -> Bool
prop_triangular p1 p2 p3 = distancia p1 p3 <= distancia p1 p2 + distancia p2 p3

-- La comprobación es
--    > quickCheck prop_triangular
-- +++ OK, passed 100 tests.

-- ----------------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 21. Definir la función
--    puntoMedio :: (Float,Float) -> (Float,Float) -> (Float,Float)
-- tal que '(puntoMedio p1 p2)' es el punto medio entre los puntos 'p1' y 'p2'.
-- Por ejemplo,
--    puntoMedio (0,2) (0,6)   ==  (0.0,4.0)
--    puntoMedio (-1,2) (7,6)  ==  (3.0,4.0)
-- ----------------------------------------------------------------------------

puntoMedio :: (Float,Float) -> (Float,Float) -> (Float,Float)
puntoMedio (x1,x2) (y1,y2) = ((x1+y1)/2, (x2+y2)/2)


-- ---------------------------------------------------------------------
-- Repaso de operaciones lógicas                                      --
-- ---------------------------------------------------------------------

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 22.1. La disyunción excluyente xor de dos fórmulas se
-- verifica si una es verdadera y la otra es falsa. Su tabla de verdad
-- es
--    x     | y     | xor x y
--    ------+-------+---------
--    True  | True  | False 
--    True  | False | True
--    False | True  | True
--    False | False | False
--    
-- Definir la función 
--    xor1 :: Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (xor1 x y) es la disyunción excluyente de x e y, calculada a
-- partir de la tabla de verdad. Usar 4 ecuaciones, una por cada línea
-- de la tabla. 
-- ---------------------------------------------------------------------

xor1 :: Bool -> Bool -> Bool
xor1 True True  = False
xor1 True False = True
xor1 False True = True
xor1 False False = False

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 22.2. Definir la función 
--    xor2 :: Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (xor2 x y) es la disyunción excluyente de x e y, calculada a
-- partir de la tabla de verdad y patrones. Usar 2 ecuaciones, una por
-- cada valor del primer argumento. 
-- ---------------------------------------------------------------------

xor2 :: Bool -> Bool -> Bool
xor2 True y = not y
xor2 False y = y

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 22.3. Definir la función 
--    xor3 :: Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (xor3 x y) es la disyunción excluyente de x e y, calculada 
-- a partir de la disyunción (||), conjunción (&&) y negación (not). 
-- Usar 1 ecuación. 
-- ---------------------------------------------------------------------

xor3 :: Bool -> Bool -> Bool
xor3 x y =  (x && not y) || (y && not x)

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 22.4. Definir la función 
--    xor4 :: Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (xor3 x y) es la disyunción excluyente de x e y, calculada
-- a partir de desigualdad (/=). Usar 1 ecuación.
-- ---------------------------------------------------------------------

xor4 :: Bool -> Bool -> Bool
xor4 x y = x /= y

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 22.5. Comprobar con QuickCheck que las cuatro definiciones
-- de xor son equivalentes.
-- ---------------------------------------------------------------------

-- La propiedad es
prop_xor_equivalentes :: Bool -> Bool -> Bool
prop_xor_equivalentes x y = x1 == x2 && x2 == x3 && x3 == x4
    where x1 = xor1 x y 
          x2 = xor2 x y 
          x3 = xor3 x y 
          x4 = xor4 x y 

-- La comprobación es
-- +++ OK, passed 100 tests

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 23.1 Definir la función 
--    or3 :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (or3 a b c) es la disyunción entre a, b y c; es decir,
-- ocurre a o b o c. Definir la función usando '||'. Por ejemplo,
--    or3 True True False  ==  True
--    or3 False False False ==  False
-- ---------------------------------------------------------------------

or3 :: Bool -> Bool -> Bool-> Bool 
or3 a b c = (a || b) || c

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-- Ejercicio 23.2 Definir la función 
--    or3' :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (or3' a b c) es la disyunción entre a, b y c; es decir,
-- ocurre a o b o c. Definir la función usando 'or' para listas.
-- Por ejemplo,
--    or3' True True False  ==  True
--    or3' False False False ==  False
-- ---------------------------------------------------------------------

or3' :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool
or3' a b c = or [a,b,c]


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-- Ejercicio 24.1 Definir la función 
--    and3 :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool
-- tal que (and3 a b c) es la conjunción entre a, b y c; es decir,
-- ocurre a y b y c. Definir la función usando '&&'. Por ejemplo,
--    and3 True True True  ==  True
--    and3 False True False ==  False
-- ---------------------------------------------------------------------

and3 :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool
and3 a b c = (a && b) && c

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 24.2 Definir la función 
--    and3' :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool 
-- tal que (and3' a b c) es la conjunción entre a, b y c; es decir,
-- ocurre a o b o c. Definir la función usando 'and' para listas.
-- Por ejemplo,
--    and3' True True True  ==  True
--    and3' False True False ==  False
-- ---------------------------------------------------------------------

and3' :: Bool -> Bool -> Bool -> Bool
and3' a b c = and [a,b,c]

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-- Ejercicio 25.1. Definir la función 
--    siglo20 :: Int -> Bool 
-- tal que (siglo20 x) indica si el año x perteneció al siglo 20; es decir,
-- si está comprendido entre el año 1901 y 2000.
-- Por ejemplo,
--    siglo20 1902  == True
--    siglo20 2001 == False
-- ---------------------------------------------------------------------

siglo20 :: Int -> Bool
siglo20 x = (x>=1901) && (x<=2000)

-- ---------------------------------------------------------------------
-- Ejercicio 25.2. Definir la función 
--    noSiglo20 :: Int -> Bool 
-- tal que (noSiglo20 x) indica si el año x no perteneció al siglo 20; es decir,
-- si no está comprendido entre el año 1901 y 2000.
-- Definirla de tres formas distintas, una usando la función (siglo20 x), otra
-- usando '&&' y otra usando '||'.
--
-- Por ejemplo,
--    noSiglo20 1902  == False
--    noSiglo20 2001 == True
-- ---------------------------------------------------------------------

noSiglo20 :: Int -> Bool
noSiglo20 x = not( siglo20 x )
noSiglo20' x = not( (x>=1901) && (x<=2000) )
noSiglo20'' x = (x<1901) || (x>2000) 

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-- Ejercicio 26. Definir la función 
--    xnor :: Bool -> Bool -> Bool 
-- tal que (xnor a b) calcula 'a si y solo si b'. Su tabla de verdad
-- es
--    x     | y     | xnor x y
--    ------+-------+---------
--    False | False | True 
--    False | True  | False
--    True  | False | False
--    True  | True  | True
--
-- Emplear solo operadores lógicos (&&, ||, not).
-- 
-- Por ejemplo,
--    xnor True True  ==  True
--    xnor False True ==  False
--    xnor False False  ==  True
-- ---------------------------------------------------------------------

xnor :: Bool -> Bool -> Bool
xnor a b = (a && b) || ((not a) && (not b))


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-- Ejercicio 27. Definir la función 
--    aprueba :: Float -> Float -> Float -> Bool
-- tal que (aprueba n1 n2 n3) indica si con las notas de los
-- exámenes parciales n1, n2 y n3 se consigue aprobar la
-- asignatura. Los criterios para aprobar la asignatura son los siguientes:
--   * La media de las notas debe ser mayor o igual que 5, y
--   * Cada una de las notas de los exámenes parciales son mayor o igual
--     que 4.0,
--   * O en el último exámen se obtuvo un 10 (entonces siempre se aprueba)
-- Por ejemplo,
--    aprueba 5.0 6.0 5.0 == True
--    aprueba 1.5 6.0 8.0 == False
--    aprueba 3.7 1.5 10.0 == True
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aprueba :: Float -> Float -> Float -> Bool
aprueba n1 n2 n3 = (((n1 + n2 + n3)/3 >= 5.0) &&
                   (n1 >= 4.0) && (n2 >= 4.0) && (n3 >= 4.0)) ||
                   (n3 == 10.0)

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-- Ejercicio 28. Comprobar las leyes de Morgan con QuickCheck. Las
-- leyes de Morgan se definen como sigue:
--   * ley 1: no (A o B) == (no A) y (no B)
--   * ley 2: no (A y B) == (no A) o (no B)
-- Consejo: definir cada ley como una función por separado para componer
-- la propiedad
-- ---------------------------------------------------------------------

ley1:: Bool -> Bool -> Bool 
ley1 a b = (not (a || b)) == ((not a) && (not b))

ley2:: Bool -> Bool -> Bool 
ley2 a b = (not (a && b)) == ((not a) || (not b))

-- La propiedad es
prop_leyes_morgan :: Bool -> Bool -> Bool 
prop_leyes_morgan a b = (ley1 a b) && (ley2 a b)

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_leyes_morgan
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