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Concatenación de una lista de listas

Definir, por recursión, la función

   conc :: [[a]] -> [a]

tal que conc xss es la concenación de las listas de xss. Por ejemplo,

   conc [[1,3],[2,4,6],[1,9]]  ==  [1,3,2,4,6,1,9]

Comprobar con QuickCheck que la longitud de conc xss es la suma de las longitudes de los elementos de xss.

Soluciones

A continuación se muestran las soluciones en Haskell y las soluciones en Python.


Soluciones en Haskell

-- 1ª solución
-- ===========
 
conc1 :: [[a]] -> [a]
conc1 xss = [x | xs <- xss, x <- xs]
 
-- 2ª solución
-- ===========
 
conc2 :: [[a]] -> [a]
conc2 []       = []
conc2 (xs:xss) = xs ++ conc2 xss
 
-- 3ª solución
-- ===========
 
conc3 :: [[a]] -> [a]
conc3 = foldr (++) []
 
-- 4ª solución
-- ===========
 
conc4 :: [[a]] -> [a]
conc4 = concat
 
-- Comprobación de equivalencia
-- ============================
 
-- La propiedad es
prop_conc :: [[Int]] -> Bool
prop_conc xss =
  all (== conc1 xss)
      [conc2 xss,
       conc3 xss,
       conc4 xss]
 
-- La comprobación es
--    λ> quickCheck prop_conc
--    +++ OK, passed 100 tests.
 
-- Comparación de eficiencia
-- =========================
 
-- La comparación es
--    λ> length (conc1 [[1..n] | n <- [1..5000]])
--    12502500
--    (2.72 secs, 1,802,391,200 bytes)
--    λ> length (conc2 [[1..n] | n <- [1..5000]])
--    12502500
--    (0.27 secs, 1,602,351,160 bytes)
--    λ> length (conc3 [[1..n] | n <- [1..5000]])
--    12502500
--    (0.28 secs, 1,602,071,192 bytes)
--    λ> length (conc4 [[1..n] | n <- [1..5000]])
--    12502500
--    (0.26 secs, 1,602,071,184 bytes)
 
-- Comprobación de la propiedad
-- ============================
 
-- La propiedad es
prop_long_conc :: [[Int]] -> Bool
prop_long_conc xss =
  length (conc1 xss) == sum (map length xss)
 
-- La comprobación es
--    λ> quickCheck prop_long_conc
--    +++ OK, passed 100 tests.


Soluciones en Python

from functools import reduce
from operator import concat
from sys import setrecursionlimit
from timeit import Timer, default_timer
from typing import Any, TypeVar
 
from hypothesis import given
from hypothesis import strategies as st
 
setrecursionlimit(10**6)
 
A = TypeVar('A')
 
# 1ª solución
# ===========
 
def conc1(xss: list[list[A]]) -> list[A]:
    return [x for xs in xss for x in xs]
 
# 2ª solución
# ===========
 
def conc2(xss: list[list[A]]) -> list[A]:
    if not xss:
        return []
    return xss[0] + conc2(xss[1:])
 
# 3ª solución
# ===========
 
def conc3(xss: Any) -> Any:
    return reduce(concat, xss)
 
# 4ª solución
# ===========
 
def conc4(xss: list[list[A]]) -> list[A]:
    r = []
    for xs in xss:
        for x in xs:
            r.append(x)
    return r
 
# La propiedad es
@given(st.lists(st.lists(st.integers()), min_size=1))
def test_conc(xss: list[list[int]]) -> None:
    r = conc1(xss)
    assert conc2(xss) == r
    assert conc3(xss) == r
    assert conc4(xss) == r
 
# La comprobación es
#    src> poetry run pytest -q contenacion_de_una_lista_de_listas.py
#    1 passed in 0.63s
 
# Comparación de eficiencia
# =========================
 
def tiempo(e: str) -> None:
    """Tiempo (en segundos) de evaluar la expresión e."""
    t = Timer(e, "", default_timer, globals()).timeit(1)
    print(f"{t:0.2f} segundos")
 
# La comparación es
#    >>> tiempo('conc1([list(range(n)) for n in range(1500)])')
#    0.04 segundos
#    >>> tiempo('conc2([list(range(n)) for n in range(1500)])')
#    6.28 segundos
#    >>> tiempo('conc3([list(range(n)) for n in range(1500)])')
#    2.55 segundos
#    >>> tiempo('conc4([list(range(n)) for n in range(1500)])')
#    0.09 segundos
#
#    >>> tiempo('conc1([list(range(n)) for n in range(10000)])')
#    2.01 segundos
#    >>> tiempo('conc4([list(range(n)) for n in range(10000)])')
#    2.90 segundos
#
# Comprobación de la propiedad
# ============================
 
# La propiedad es
@given(st.lists(st.lists(st.integers()), min_size=1))
def test_long_conc(xss: list[list[int]]) -> None:
    assert len(conc1(xss)) == sum(map(len, xss))
 
# prop_long_conc :: [[Int]] -> Bool
# prop_long_conc xss =
#   length (conc1 xss) == sum (map length xss)
#
# La comprobación es
#    λ> quickCheck prop_long_conc
#    +++ OK, passed 100 tests.
Haskell y Python

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