noviembre 2014 – Exercitium

Particiones de longitud fija

PorJosé A. Alonso 28-noviembre-201425-abril-2021

Enunciado

-- Definir la función 
--    particionesFijas :: Int -> Int -> [[Int]]
-- tal que (particionesFijas n k) es la lista de listas de k números
-- naturales no crecientes cuya suma es n. Por ejemplo,
--    ghci> particionesFijas 8 3
--    [[3,3,2],[4,2,2],[4,3,1],[5,2,1],[6,1,1]]

-- Definir la función

-- particionesFijas :: Int -> Int -> [[Int]]

-- tal que (particionesFijas n k) es la lista de listas de k números

-- naturales no crecientes cuya suma es n. Por ejemplo,

-- ghci> particionesFijas 8 3

-- [[3,3,2],[4,2,2],[4,3,1],[5,2,1],[6,1,1]]

Soluciones

-- 1ª definición
particionesFijas :: Int -> Int -> [[Int]]
particionesFijas n 1 = [[n]]
particionesFijas n k 
    | k < 1     = []
    | otherwise = [x:y:ys | x <- [1..n-1], 
                            (y:ys) <- particionesFijas (n-x) (k-1),
                            x >= y]

-- 2ª definición
particionesFijas2 :: Int -> Int -> [[Int]]
particionesFijas2 n k
    | k <= 0    = []
    | k == 1    = [[n]]
    | k == n    = [replicate k 1]
    | k > n     = []
    | otherwise = [xs ++ [1] | xs <- particionesFijas2 (n-1) (k-1)] ++
                  [[x+1 | x <- xs] | xs <- particionesFijas2 (n-k) k]

-- Comparación:
--    ghci> length (particionesFijas 800 3)
--    53333
--    (1.01 secs, 97696476 bytes)
--    
--    ghci> length (particionesFijas2 800 3)
--    53333
--    (4.52 secs, 693969028 bytes)

-- 1ª definición

particionesFijas :: Int -> Int -> [[Int]]

particionesFijas n 1 = [[n]]

particionesFijas n k

| k < 1 = []

| otherwise = [x:y:ys | x <- [1..n-1],

(y:ys) <- particionesFijas (n-x) (k-1),

x >= y]

-- 2ª definición

particionesFijas2 :: Int -> Int -> [[Int]]

particionesFijas2 n k

| k <= 0 = []

| k == 1 = [[n]]

| k == n = [replicate k 1]

| k > n = []

| otherwise = [xs ++ [1] | xs <- particionesFijas2 (n-1) (k-1)] ++

[[x+1 | x <- xs] | xs <- particionesFijas2 (n-k) k]

-- Comparación:

-- ghci> length (particionesFijas 800 3)

-- 53333

-- (1.01 secs, 97696476 bytes)

-- ghci> length (particionesFijas2 800 3)

-- 53333

-- (4.52 secs, 693969028 bytes)

Evaluación de árboles de expresiones aritméticas

PorJosé A. Alonso 27-noviembre-201425-abril-2021

Enunciado

-- Las expresiones aritméticas se pueden representar como árboles con
-- números en las hojas y operaciones en los nodos. Por ejemplo, la
-- expresión "9-2*4" se puede representar por el árbol
--      - 
--     / \
--    9   *
--       / \
--      2   4
-- 
-- Definiendo el tipo de dato Arbol por 
--    data Arbol = H Int | N (Int -> Int -> Int) Arbol Arbol
-- la representación del árbol anterior es
--    N (-) (H 9) (N (*) (H 2) (H 4))
--
-- Definir la función
--    valor :: Arbol -> Int
-- tal que (valor a) es el valor de la expresión aritmética
-- correspondiente al árbol a. Por ejemplo,
--    valor (N (-) (H 9) (N (*) (H 2) (H 4)))    ==  1
--    valor (N (+) (H 9) (N (*) (H 2) (H 4)))    ==  17
--    valor (N (+) (H 9) (N (div) (H 4) (H 2)))  ==  11
--    valor (N (+) (H 9) (N (max) (H 4) (H 2)))  ==  13

-- Las expresiones aritméticas se pueden representar como árboles con

-- números en las hojas y operaciones en los nodos. Por ejemplo, la

-- expresión "9-2*4" se puede representar por el árbol

-- -

-- / \

-- 9 *

-- / \

-- 2 4

-- Definiendo el tipo de dato Arbol por

-- data Arbol = H Int | N (Int -> Int -> Int) Arbol Arbol

-- la representación del árbol anterior es

-- N (-) (H 9) (N (*) (H 2) (H 4))

-- Definir la función

-- valor :: Arbol -> Int

-- tal que (valor a) es el valor de la expresión aritmética

-- correspondiente al árbol a. Por ejemplo,

-- valor (N (-) (H 9) (N (*) (H 2) (H 4))) == 1

-- valor (N (+) (H 9) (N (*) (H 2) (H 4))) == 17

-- valor (N (+) (H 9) (N (div) (H 4) (H 2))) == 11

-- valor (N (+) (H 9) (N (max) (H 4) (H 2))) == 13

Soluciones

data Arbol = H Int | N (Int -> Int -> Int) Arbol Arbol

valor :: Arbol -> Int
valor (H x)     = x
valor (N f i d) = f (valor i) (valor d)

data Arbol = H Int | N (Int -> Int -> Int) Arbol Arbol

valor :: Arbol -> Int

valor (H x) = x

valor (N f i d) = f (valor i) (valor d)

Aplicaciones alternativas

PorJosé A. Alonso 26-noviembre-201425-marzo-2022

Enunciado

-- Definir la función
--    alternativa :: (a -> b) -> (a -> b) -> [a] -> [b]
-- tal que (alternativa f g xs) es la lista obtenida aplicando
-- alternativamente las funciones f y g a los elementos de xs. Por
-- ejemplo, 
--    alternativa (+1)  (+10) [1,2,3,4]    ==  [2,12,4,14]
--    alternativa (+10) (*10) [1,2,3,4,5]  ==  [11,20,13,40,15]

-- Definir la función

-- alternativa :: (a -> b) -> (a -> b) -> [a] -> [b]

-- tal que (alternativa f g xs) es la lista obtenida aplicando

-- alternativamente las funciones f y g a los elementos de xs. Por

-- ejemplo,

-- alternativa (+1) (+10) [1,2,3,4] == [2,12,4,14]

-- alternativa (+10) (*10) [1,2,3,4,5] == [11,20,13,40,15]

Soluciones

[schedule expon=’2014-12-03′ expat=»06:00″]

Las soluciones se pueden escribir en los comentarios hasta el 3 de diciembre.
El código se debe escribir entre una línea con <pre lang=»haskell»> y otra con </pre>

[/schedule]

[schedule on=’2014-12-03′ at=»06:00″]

-- 1ª definición (por recursión):
alternativa1 :: (a -> b) -> (a -> b) -> [a] -> [b]
alternativa1 f g []     = []
alternativa1 f g (x:xs) = f x : alternativa1 g f xs

-- 2ª definición (por comprensión):
alternativa2 :: (a -> b) -> (a -> b) -> [a] -> [b]
alternativa2 f g xs = 
    [h x | (h,x) <- zip (cycle [f,g]) xs]

-- 1ª definición (por recursión):

alternativa1 :: (a -> b) -> (a -> b) -> [a] -> [b]

alternativa1 f g [] = []

alternativa1 f g (x:xs) = f x : alternativa1 g f xs

-- 2ª definición (por comprensión):

alternativa2 :: (a -> b) -> (a -> b) -> [a] -> [b]

alternativa2 f g xs =

[h x | (h,x) <- zip (cycle [f,g]) xs]

[/schedule]

Repetición cíclica

PorJosé A. Alonso 25-noviembre-201425-marzo-2022

Enunciado

-- Definir la función
--    ciclica :: [a] -> [a]
-- tal que (ciclica xs) es la lista obtenida repitiendo cíclicamente los
-- elementos de xs. Por ejemplo,
--    take 10 (ciclica [3,5])    ==  [3,5,3,5,3,5,3,5,3,5]
--    take 10 (ciclica [3,5,7])  ==  [3,5,7,3,5,7,3,5,7,3]
--    take 10 (ciclica [3,5..])  ==  [3,5,7,9,11,13,15,17,19,1]
--    ciclica []                 ==  []
--
-- Comprobar con QuickCheck que la función ciclica es equivalente a la
-- predefinida cycle; es decir, para cualquier número entero n y
-- cualquier lista no vacía xs, se verifica que 
--    take n (ciclica xs) == take n (cycle xs)
-- 
-- Nota. Al hacer la comprobación limitar el tamaño de las pruebas como
-- se indica a continuación
--    ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_ciclica
--    +++ OK, passed 100 tests.

-- Definir la función

-- ciclica :: [a] -> [a]

-- tal que (ciclica xs) es la lista obtenida repitiendo cíclicamente los

-- elementos de xs. Por ejemplo,

-- take 10 (ciclica [3,5]) == [3,5,3,5,3,5,3,5,3,5]

-- take 10 (ciclica [3,5,7]) == [3,5,7,3,5,7,3,5,7,3]

-- take 10 (ciclica [3,5..]) == [3,5,7,9,11,13,15,17,19,1]

-- ciclica [] == []

-- Comprobar con QuickCheck que la función ciclica es equivalente a la

-- predefinida cycle; es decir, para cualquier número entero n y

-- cualquier lista no vacía xs, se verifica que

-- take n (ciclica xs) == take n (cycle xs)

-- Nota. Al hacer la comprobación limitar el tamaño de las pruebas como

-- se indica a continuación

-- ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_ciclica

-- +++ OK, passed 100 tests.

Soluciones

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición
ciclica1 :: [a] -> [a]
ciclica1 [] = []
ciclica1 xs = xs ++ ciclica1 xs

-- 2ª definición
ciclica2 :: [a] -> [a]
ciclica2 [] = []
ciclica2 xs = ys where ys = xs ++ ys

-- Comprobación de eficiencia
--    ghci> last (take 10000000 (ciclica1 [1,2])) 
--    2
--    (3.69 secs, 1521758928 bytes)
--    
--    ghci> last (take 10000000 (ciclica2 [1,2])) 
--    2
--    (0.21 secs, 561468144 bytes)
-- La 2ª definición es más eficiente.

-- La propiedad es
prop_ciclica :: Int -> [Int] -> Property
prop_ciclica n xs =
    not (null xs) ==> 
    take n (ciclica2 xs) == take n (cycle xs)

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_ciclica
--    +++ OK, passed 100 tests.

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición

ciclica1 :: [a] -> [a]

ciclica1 [] = []

ciclica1 xs = xs ++ ciclica1 xs

-- 2ª definición

ciclica2 :: [a] -> [a]

ciclica2 [] = []

ciclica2 xs = ys where ys = xs ++ ys

-- Comprobación de eficiencia

-- ghci> last (take 10000000 (ciclica1 [1,2]))

-- 2

-- (3.69 secs, 1521758928 bytes)

-- ghci> last (take 10000000 (ciclica2 [1,2]))

-- 2

-- (0.21 secs, 561468144 bytes)

-- La 2ª definición es más eficiente.

-- La propiedad es

prop_ciclica :: Int -> [Int] -> Property

prop_ciclica n xs =

not (null xs) ==>

take n (ciclica2 xs) == take n (cycle xs)

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_ciclica

-- +++ OK, passed 100 tests.

Elemento común en la menor posición

PorJosé A. Alonso 24-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir la función
--    elemento :: Eq a => [a] -> [a] -> [a]
-- tal que (elemento xs ys) es la lista formada por el elemento común a
-- xs e ys con la menor posición. Por ejemplo.
--    elemento [3,7,6,9,8,0] [5,4,2,7,8,6,9]  ==  [7]
--    elemento [3,7,6,9] [9,5,6]              ==  [9]
--    elemento [5,3,6] [7,6,3]                ==  [3]
--    elemento [3,7,6,3,8,0] [5,4,9,1,4,2,1]  ==  []
--    elemento [2,3,5] [7,4]                  ==  []
--
-- Nota: Como se observa en el 3ª ejemplo, en el caso de que un elemento
-- x de xs pertenezca a ys y el elemento de ys en la misma posición que
-- x pertenezca a xs, se elige como el de menor posición el de xs.

-- Definir la función

-- elemento :: Eq a => [a] -> [a] -> [a]

-- tal que (elemento xs ys) es la lista formada por el elemento común a

-- xs e ys con la menor posición. Por ejemplo.

-- elemento [3,7,6,9,8,0] [5,4,2,7,8,6,9] == [7]

-- elemento [3,7,6,9] [9,5,6] == [9]

-- elemento [5,3,6] [7,6,3] == [3]

-- elemento [3,7,6,3,8,0] [5,4,9,1,4,2,1] == []

-- elemento [2,3,5] [7,4] == []

-- Nota: Como se observa en el 3ª ejemplo, en el caso de que un elemento

-- x de xs pertenezca a ys y el elemento de ys en la misma posición que

-- x pertenezca a xs, se elige como el de menor posición el de xs.

Soluciones

[schedule expon=’2014-12-01′ expat=»06:00″]

Las soluciones se pueden escribir en los comentarios hasta el 1 de diciembre.
El código se debe escribir entre una línea con <pre lang=»haskell»> y otra con </pre>

[/schedule]

[schedule on=’2014-12-01′ at=»06:00″]

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición:
elemento1 :: Eq a => [a] -> [a] -> [a]
elemento1 p@(x:xs) q@(y:ys)
    | x `elem` q  = [x]
    | y `elem` xs = [y]
    | otherwise   = elemento1 xs ys
elemento1 _ _ = []

-- 2ª definición:
elemento2 :: Eq a => [a] -> [a] -> [a]
elemento2 [] _ = []
elemento2 (x:xs) ys
    | x `elem` ys = [x]
    | otherwise   = elemento2 ys xs

-- Propiedad de equivalencia de las definiciones
prop_elemento :: [Int] -> [Int] -> Bool
prop_elemento xs ys =
    elemento1 xs ys == elemento2 xs ys

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

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición:

elemento1 :: Eq a => [a] -> [a] -> [a]

elemento1 p@(x:xs) q@(y:ys)

| x `elem` q = [x]

| y `elem` xs = [y]

| otherwise = elemento1 xs ys

elemento1 _ _ = []

-- 2ª definición:

elemento2 :: Eq a => [a] -> [a] -> [a]

elemento2 [] _ = []

elemento2 (x:xs) ys

| x `elem` ys = [x]

| otherwise = elemento2 ys xs

-- Propiedad de equivalencia de las definiciones

prop_elemento :: [Int] -> [Int] -> Bool

prop_elemento xs ys =

elemento1 xs ys == elemento2 xs ys

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_elemento

-- +++ OK, passed 100 tests.

...

[/schedule]

Cuantificadores sobre listas

PorJosé A. Alonso 21-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir la función 
--    verificaP :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool
-- tal que (verificaP p xs) se verifica si cada elemento de la lista xss
-- contiene algún elemento que cumple el predicado p. Por ejemplo,
--    verificaP odd [[1,3,4,2], [4,5], [9]] == True
--    verificaP odd [[1,3,4,2], [4,8], [9]] == False

-- Definir la función

-- verificaP :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool

-- tal que (verificaP p xs) se verifica si cada elemento de la lista xss

-- contiene algún elemento que cumple el predicado p. Por ejemplo,

-- verificaP odd [[1,3,4,2], [4,5], [9]] == True

-- verificaP odd [[1,3,4,2], [4,8], [9]] == False

Soluciones

[schedule expon=’2014-11-28′ expat=»06:00″]

Las soluciones se pueden escribir en los comentarios hasta el 28 de noviembre.
El código se debe escribir entre una línea con <pre lang=»haskell»> y otra con </pre>

[/schedule]

[schedule on=’2014-11-28′ at=»06:00″]

-- 1ª definición (por comprensión):
verificaP :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool
verificaP p xss = and [any p xs | xs <- xss]

-- 2ª definición (por recursión):
verificaP2 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool
verificaP2 p []       = True
verificaP2 p (xs:xss) = any p xs && verificaP2 p xss

-- 3ª definición (por plegado):
verificaP3 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool
verificaP3 p = foldr ((&&) . any p) True

-- 4ª definición (con cuantificadores)
verificaP4 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool
verificaP4 p = all (any p)

-- 5ª definición (con cuantificadores y composición)
verificaP5 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool
verificaP5 = all . any

-- 1ª definición (por comprensión):

verificaP :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool

verificaP p xss = and [any p xs | xs <- xss]

-- 2ª definición (por recursión):

verificaP2 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool

verificaP2 p [] = True

verificaP2 p (xs:xss) = any p xs && verificaP2 p xss

-- 3ª definición (por plegado):

verificaP3 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool

verificaP3 p = foldr ((&&) . any p) True

-- 4ª definición (con cuantificadores)

verificaP4 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool

verificaP4 p = all (any p)

-- 5ª definición (con cuantificadores y composición)

verificaP5 :: (a -> Bool) -> [[a]] -> Bool

verificaP5 = all . any

[/schedule]

Inversa a trozos

PorJosé A. Alonso 20-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir la función 
--    inversa :: Int -> [a] -> [a]
-- tal que (inversa k xs) es la lista obtenida invirtiendo elementos de
-- xs, k elementos cada vez. Si el número de elementos de xs no es un
-- múltiplo de k, entonces los finales elementos de xs se dejen sin
-- invertir. Por ejemplo,
--    inversa 3 [1..11]  ==  [3,2,1,6,5,4,9,8,7,10,11]
--    inversa 4 [1..11]  ==  [4,3,2,1,8,7,6,5,9,10,11]
--
-- Comprobar con QuickCheck que la función inversa es involutiva; es
-- decir, para todo número k>0 y toda lista xs, se tiene que
-- (inversa k (inversa k xs)) es igual a xs

-- Definir la función

-- inversa :: Int -> [a] -> [a]

-- tal que (inversa k xs) es la lista obtenida invirtiendo elementos de

-- xs, k elementos cada vez. Si el número de elementos de xs no es un

-- múltiplo de k, entonces los finales elementos de xs se dejen sin

-- invertir. Por ejemplo,

-- inversa 3 [1..11] == [3,2,1,6,5,4,9,8,7,10,11]

-- inversa 4 [1..11] == [4,3,2,1,8,7,6,5,9,10,11]

-- Comprobar con QuickCheck que la función inversa es involutiva; es

-- decir, para todo número k>0 y toda lista xs, se tiene que

-- (inversa k (inversa k xs)) es igual a xs

Soluciones

[schedule expon=’2014-11-27′ expat=»06:00″]

Las soluciones se pueden escribir en los comentarios hasta el 27 de noviembre.
El código se debe escribir entre una línea con <pre lang=»haskell»> y otra con </pre>

[/schedule]

[schedule on=’2014-11-27′ at=»06:00″]

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición
inversa1 :: Int -> [a] -> [a]
inversa1 k xs 
    | length xs < k = xs
    | otherwise     = reverse (take k xs) ++ inversa1 k (drop k xs) 

-- 2ª definición 
inversa2 :: Int -> [a] -> [a]
inversa2 k xs = aux xs (length xs) where
    aux xs n
        | n < k     = xs
        | otherwise = reverse (take k xs) ++ aux (drop k xs) (n-k)


-- La dos definiciones son equivalentes
prop_equivalencia ::Int -> [Int] -> Property
prop_equivalencia k xs =
    k > 0 ==> inversa1 k xs == inversa2 k xs

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

-- La segunda es más eficiente
--    ghci> :set +s 
--    
--    ghci> last (inversa1 3 [1..100000])
--    100000
--    (16.42 secs, 17576420 bytes)
--     
--    ghci> last (inversa2 3 [1..100000])
--    100000
--    (0.11 secs, 18171356 bytes)

-- La propiedad es 
prop_inversa :: Int -> [Int] -> Property
prop_inversa k xs =
    k > 0 ==> inversa2 k (inversa2 k xs) == xs

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

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición

inversa1 :: Int -> [a] -> [a]

inversa1 k xs

| length xs < k = xs

| otherwise = reverse (take k xs) ++ inversa1 k (drop k xs)

-- 2ª definición

inversa2 :: Int -> [a] -> [a]

inversa2 k xs = aux xs (length xs) where

aux xs n

| n < k = xs

| otherwise = reverse (take k xs) ++ aux (drop k xs) (n-k)

-- La dos definiciones son equivalentes

prop_equivalencia ::Int -> [Int] -> Property

prop_equivalencia k xs =

k > 0 ==> inversa1 k xs == inversa2 k xs

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_equivalencia

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- La segunda es más eficiente

-- ghci> :set +s

-- ghci> last (inversa1 3 [1..100000])

-- 100000

-- (16.42 secs, 17576420 bytes)

-- ghci> last (inversa2 3 [1..100000])

-- 100000

-- (0.11 secs, 18171356 bytes)

-- La propiedad es

prop_inversa :: Int -> [Int] -> Property

prop_inversa k xs =

k > 0 ==> inversa2 k (inversa2 k xs) == xs

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_inversa

-- +++ OK, passed 100 tests.

[/schedule]

Mínimos locales

PorJosé A. Alonso 19-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Un mínimo local de una lista es un elemento de la lista que es menor
-- que su predecesor y que su sucesor en la lista. Por ejemplo, 1 es un
-- mínimo local de [3,2,1,3,7,7,1,0,2] ya que es menor  que 2 (su
-- predecesor) y que 3 (su sucesor). 
-- 
-- Definir la función
--    minimosLocales :: Ord a => [a] -> [a]
-- tal que (minimosLocales xs) es la lista de los mínimos locales de la
-- lista xs. Por ejemplo,
--    minimosLocales [3,2,1,3,7,7,9,6,8]  ==  [1,6]
--    minimosLocales [1..100]             ==  []
--    minimosLocales "mqexvzat"           ==  "eva"

-- Un mínimo local de una lista es un elemento de la lista que es menor

-- que su predecesor y que su sucesor en la lista. Por ejemplo, 1 es un

-- mínimo local de [3,2,1,3,7,7,1,0,2] ya que es menor que 2 (su

-- predecesor) y que 3 (su sucesor).

-- Definir la función

-- minimosLocales :: Ord a => [a] -> [a]

-- tal que (minimosLocales xs) es la lista de los mínimos locales de la

-- lista xs. Por ejemplo,

-- minimosLocales [3,2,1,3,7,7,9,6,8] == [1,6]

-- minimosLocales [1..100] == []

-- minimosLocales "mqexvzat" == "eva"

Soluciones

[schedule expon=’2014-11-26′ expat=»06:00″]

Las soluciones se pueden escribir en los comentarios hasta el 26 de noviembre.
El código se debe escribir entre una línea con <pre lang=»haskell»> y otra con </pre>

[/schedule]

[schedule on=’2014-11-26′ at=»06:00″]

-- 1ª definición (por recursión):
minimosLocales1 :: Ord a => [a] -> [a]
minimosLocales1 (x:y:z:xs) | y < x && y < z = y : minimosLocales1 (z:xs)
                           | otherwise      = minimosLocales1 (y:z:xs)
minimosLocales1 _                           = []

-- 2ª definición (por comprensión):
minimosLocales2 :: Ord a => [a] -> [a]
minimosLocales2 xs = 
    [y | (x,y,z) <- zip3 xs (tail xs) (drop 2 xs), y < x, y < z]

-- 1ª definición (por recursión):

minimosLocales1 :: Ord a => [a] -> [a]

minimosLocales1 (x:y:z:xs) | y < x && y < z = y : minimosLocales1 (z:xs)

| otherwise = minimosLocales1 (y:z:xs)

minimosLocales1 _ = []

-- 2ª definición (por comprensión):

minimosLocales2 :: Ord a => [a] -> [a]

minimosLocales2 xs =

[y | (x,y,z) <- zip3 xs (tail xs) (drop 2 xs), y < x, y < z]

[/schedule]

Pequeño test de inteligencia

PorJosé A. Alonso 18-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Recientemente se publicó en la Red un pequeño test de inteligencia
-- cuyo objetivo consistía en descubrir una función a partir de una
-- colección de ejemplos. Los ejemplos eran los siguientes
--    f 6  4 == 210
--    f 9  2 == 711
--    f 8  5 == 313
--    f 5  2 == 37
--    f 7  6 == 113
--    f 9  8 == 117
--    f 10 6 == 416
--    f 15 3 == 1218
--
-- Definir la función 
--    f :: Int -> Int -> Int
-- tal que f cubra los ejemplos anteriores y la definición de f sea lo
-- más corta posible (en número de palabras).

-- Recientemente se publicó en la Red un pequeño test de inteligencia

-- cuyo objetivo consistía en descubrir una función a partir de una

-- colección de ejemplos. Los ejemplos eran los siguientes

-- f 6 4 == 210

-- f 9 2 == 711

-- f 8 5 == 313

-- f 5 2 == 37

-- f 7 6 == 113

-- f 9 8 == 117

-- f 10 6 == 416

-- f 15 3 == 1218

-- Definir la función

-- f :: Int -> Int -> Int

-- tal que f cubra los ejemplos anteriores y la definición de f sea lo

-- más corta posible (en número de palabras).

Soluciones

[schedule expon=’2014-11-25′ expat=»06:00″]

Las soluciones se pueden escribir en los comentarios hasta el 25 de noviembre.
El código se debe escribir entre una línea con <pre lang=»haskell»> y otra con </pre>

[/schedule]

[schedule on=’2014-11-25′ at=»06:00″]

f1 :: Int -> Int -> Int
f1 x y = read (show (x-y) ++ show (x+y))

1 2	f1 :: Int -> Int -> Int f1 x y = read (show (x-y) ++ show (x+y))

[/schedule]

Mayores elementos de una matriz

PorJosé A. Alonso 17-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Las matrices se pueden representar mediante listas de listas. Por
-- ejemplo, la matriz
--    |3 2 5|
--    |4 9 7|
-- se puede representar por [[3,2,5],[4,9,7]].
-- 
-- Definir la función
--    mayores :: Ord a => Int -> [[a]] -> [(a,Int)]
-- tal que (mayores n xss) es la lista de los n mayores elementos de la
-- matriz xss junto con sus correspondientes número de fila. Por
-- ejemplo,
--    ghci> mayores 4 [[4,26,9],[2,37,53],[41,1,8]]
--    [(53,2),(41,3),(37,2),(26,1)]
-- 
-- Comprobar con QuickCheck que todos los elementos de (mayores n xss)
-- son mayores o iguales que los restantes elementos de xss.
-- 
-- Nota: Se pueden usar las funciones sort y (\\) de la librería
-- Data.List.

-- Las matrices se pueden representar mediante listas de listas. Por

-- ejemplo, la matriz

-- |3 2 5|

-- |4 9 7|

-- se puede representar por [[3,2,5],[4,9,7]].

-- Definir la función

-- mayores :: Ord a => Int -> [[a]] -> [(a,Int)]

-- tal que (mayores n xss) es la lista de los n mayores elementos de la

-- matriz xss junto con sus correspondientes número de fila. Por

-- ejemplo,

-- ghci> mayores 4 [[4,26,9],[2,37,53],[41,1,8]]

-- [(53,2),(41,3),(37,2),(26,1)]

-- Comprobar con QuickCheck que todos los elementos de (mayores n xss)

-- son mayores o iguales que los restantes elementos de xss.

-- Nota: Se pueden usar las funciones sort y (\\) de la librería

-- Data.List.

Soluciones

import Data.List (sort, (\\))
import Test.QuickCheck

-- 1ª solución (con auxiliares)
-- ============================

mayores1 :: Ord a => Int -> [[a]] -> [(a,Int)]
mayores1 n xss = take n (reverse (sort (enumeracion xss)))

-- (enumeracion xss) es la lista de los elementos de xs junto con el
-- número de su fila. Por ejemplo,
--    ghci> enumeracion [[4,26,9],[2,37,53],[41,1,8]]
--    [(4,1),(26,1),(9,1),(2,2),(37,2),(53,2),(41,3),(1,3),(8,3)]
enumeracion :: [[a]] -> [(a,Int)]
enumeracion xss =
    [(x,i) | (xs,i) <- enumeracionFilas xss, x <- xs]

-- (enumeracionFilas xss) es la lista de las filas de xs junto con su
-- número. Por ejemplo,
--    ghci> enumeracionFilas [[4,26,9],[2,37,53],[41,1,8]]
--    [([4,26,9],1),([2,37,53],2),([41,1,8],3)]
enumeracionFilas :: [[a]] -> [([a],Int)]
enumeracionFilas xss = zip xss [1..]

-- 2ª solución (sin auxiliares)
-- ============================

mayores2 :: Ord a => Int -> [[a]] -> [(a,Int)]
mayores2 n xss = 
    take n (reverse (sort [(x,i) | (xs,i) <- zip xss [1..], x <- xs]))

-- Comprobaciones
-- ==============

-- Las dos definiciones son equivalentes
prop_equivalencia :: Int -> [[Int]] -> Bool
prop_equivalencia n xss =
    mayores1 n xss == mayores2 n xss

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

-- La propiedad de mayores es
prop_mayores :: Int -> [[Int]] -> Bool
prop_mayores n xss =
    and [x <= y | x <- elementos \\ elementosMayores, y <- elementosMayores]
    where elementos = concat xss
          elementosMayores = [x | (x,_) <- mayores1 n xss]

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

-- Otra forma de expresa la propiedad es
prop_mayores2 :: Int -> [[Int]] -> Bool
prop_mayores2 n xss = 
    all (\x -> all (<=x) elementosRestantes) elementosMayores
    where elementosMayores   = map fst (mayores1 n xss)
          elementosRestantes = concat xss \\ elementosMayores

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_mayores2
--    +++ OK, passed 100 tests.

import Data.List (sort, (\\))

import Test.QuickCheck

-- 1ª solución (con auxiliares)

-- ============================

mayores1 :: Ord a => Int -> [[a]] -> [(a,Int)]

mayores1 n xss = take n (reverse (sort (enumeracion xss)))

-- (enumeracion xss) es la lista de los elementos de xs junto con el

-- número de su fila. Por ejemplo,

-- ghci> enumeracion [[4,26,9],[2,37,53],[41,1,8]]

-- [(4,1),(26,1),(9,1),(2,2),(37,2),(53,2),(41,3),(1,3),(8,3)]

enumeracion :: [[a]] -> [(a,Int)]

enumeracion xss =

[(x,i) | (xs,i) <- enumeracionFilas xss, x <- xs]

-- (enumeracionFilas xss) es la lista de las filas de xs junto con su

-- número. Por ejemplo,

-- ghci> enumeracionFilas [[4,26,9],[2,37,53],[41,1,8]]

-- [([4,26,9],1),([2,37,53],2),([41,1,8],3)]

enumeracionFilas :: [[a]] -> [([a],Int)]

enumeracionFilas xss = zip xss [1..]

-- 2ª solución (sin auxiliares)

-- ============================

mayores2 :: Ord a => Int -> [[a]] -> [(a,Int)]

mayores2 n xss =

take n (reverse (sort [(x,i) | (xs,i) <- zip xss [1..], x <- xs]))

-- Comprobaciones

-- ==============

-- Las dos definiciones son equivalentes

prop_equivalencia :: Int -> [[Int]] -> Bool

prop_equivalencia n xss =

mayores1 n xss == mayores2 n xss

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_equivalencia

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- La propiedad de mayores es

prop_mayores :: Int -> [[Int]] -> Bool

prop_mayores n xss =

and [x <= y | x <- elementos \\ elementosMayores, y <- elementosMayores]

where elementos = concat xss

elementosMayores = [x | (x,_) <- mayores1 n xss]

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_mayores

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- Otra forma de expresa la propiedad es

prop_mayores2 :: Int -> [[Int]] -> Bool

prop_mayores2 n xss =

all (\x -> all (<=x) elementosRestantes) elementosMayores

where elementosMayores = map fst (mayores1 n xss)

elementosRestantes = concat xss \\ elementosMayores

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_mayores2

-- +++ OK, passed 100 tests.

Último dígito no nulo del factorial

PorJosé A. Alonso 14-noviembre-201425-abril-2021

Enunciado

-- El factorial de 7 es
--    7! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 = 5040
-- por tanto, el último dígito no nulo del factorial de 7 es 4.
-- 
-- Definir la función
--    ultimoNoNuloFactorial :: Integer -> Integer
-- tal que (ultimoNoNuloFactorial n) es el último dígito no nulo del
-- factorial de n. Por ejemplo,
--    ultimoNoNuloFactorial  7  == 4
--    ultimoNoNuloFactorial 10  == 8
--    ultimoNoNuloFactorial 12  == 6
--    ultimoNoNuloFactorial 97  == 2
--    ultimoNoNuloFactorial  0  == 1
--
-- Comprobar con QuickCheck que si n es mayor que 4, entonces el último
-- dígito no nulo del factorial de n es par.

-- El factorial de 7 es

-- 7! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 = 5040

-- por tanto, el último dígito no nulo del factorial de 7 es 4.

-- Definir la función

-- ultimoNoNuloFactorial :: Integer -> Integer

-- tal que (ultimoNoNuloFactorial n) es el último dígito no nulo del

-- factorial de n. Por ejemplo,

-- ultimoNoNuloFactorial 7 == 4

-- ultimoNoNuloFactorial 10 == 8

-- ultimoNoNuloFactorial 12 == 6

-- ultimoNoNuloFactorial 97 == 2

-- ultimoNoNuloFactorial 0 == 1

-- Comprobar con QuickCheck que si n es mayor que 4, entonces el último

-- dígito no nulo del factorial de n es par.

Soluciones

import Test.QuickCheck

ultimoNoNuloFactorial :: Integer -> Integer
ultimoNoNuloFactorial n = ultimoNoNulo (factorial n)

-- (ultimoNoNulo n) es el último dígito no nulo de n. Por ejemplo,
--    ultimoNoNulo 5040  ==  4
ultimoNoNulo :: Integer -> Integer
ultimoNoNulo n | m /= 0    = m
               | otherwise = ultimoNoNulo (n `div` 10)
               where m = n `rem` 10

-- 2ª definición (por comprensión)
ultimoNoNulo2 :: Integer -> Integer
ultimoNoNulo2 n = read [head (dropWhile (=='0') (reverse (show n)))]

-- (factorial n) es el factorial de n. Por ejemplo,
--    factorial 7  ==  5040
factorial :: Integer -> Integer
factorial n = product [1..n]


-- La propiedad es
prop_ultimoNoNuloFactorial :: Integer -> Property
prop_ultimoNoNuloFactorial n = 
    n > 4 ==> even (ultimoNoNuloFactorial n)
                  
-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_ultimoNoNuloFactorial
--    +++ OK, passed 100 tests.

import Test.QuickCheck

ultimoNoNuloFactorial :: Integer -> Integer

ultimoNoNuloFactorial n = ultimoNoNulo (factorial n)

-- (ultimoNoNulo n) es el último dígito no nulo de n. Por ejemplo,

-- ultimoNoNulo 5040 == 4

ultimoNoNulo :: Integer -> Integer

ultimoNoNulo n | m /= 0 = m

| otherwise = ultimoNoNulo (n `div` 10)

where m = n `rem` 10

-- 2ª definición (por comprensión)

ultimoNoNulo2 :: Integer -> Integer

ultimoNoNulo2 n = read [head (dropWhile (=='0') (reverse (show n)))]

-- (factorial n) es el factorial de n. Por ejemplo,

-- factorial 7 == 5040

factorial :: Integer -> Integer

factorial n = product [1..n]

-- La propiedad es

prop_ultimoNoNuloFactorial :: Integer -> Property

prop_ultimoNoNuloFactorial n =

n > 4 ==> even (ultimoNoNuloFactorial n)

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_ultimoNoNuloFactorial

-- +++ OK, passed 100 tests.

Repetición de elementos

PorJosé A. Alonso 13-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir la función
--    repiteElementos :: Int -> [a] -> [a]
-- tal que (repiteElementos k xs) es la lista obtenida repitiendo cada
-- elemento de xs k veces. Por ejemplo,
--    repiteElementos 3 [5,2,7,4]  ==  [5,5,5,2,2,2,7,7,7,4,4,4]
--
-- Comprobar con QuickCheck que, para todo número natural k y toda lista
-- xs, el número de elementos de (repiteElementos k xs) es k veces el
-- número de elementos de xs.
--
-- Nota. Al hacer la comprobación limitar el tamaño de las pruebas como
-- se indica a continuación
--    ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_repiteElementos
--    +++ OK, passed 100 tests.

-- Definir la función

-- repiteElementos :: Int -> [a] -> [a]

-- tal que (repiteElementos k xs) es la lista obtenida repitiendo cada

-- elemento de xs k veces. Por ejemplo,

-- repiteElementos 3 [5,2,7,4] == [5,5,5,2,2,2,7,7,7,4,4,4]

-- Comprobar con QuickCheck que, para todo número natural k y toda lista

-- xs, el número de elementos de (repiteElementos k xs) es k veces el

-- número de elementos de xs.

-- Nota. Al hacer la comprobación limitar el tamaño de las pruebas como

-- se indica a continuación

-- ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_repiteElementos

-- +++ OK, passed 100 tests.

Soluciones

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por comprensión):
repiteElementos1 :: Int -> [a] -> [a]
repiteElementos1 k xs = concat [replicate k x | x <- xs]

-- 2ª definición (con map)
repiteElementos2 :: Int -> [a] -> [a]
repiteElementos2 k xs = concat (map (replicate k) xs)

-- 3ª definición (con concatMap):
repiteElementos3 :: Int -> [a] -> [a]
repiteElementos3 k = concatMap (replicate k)

-- 4ª definición (por recursión):
repiteElementos4 :: Int -> [a] -> [a]
repiteElementos4 k [] = []
repiteElementos4 k (x:xs) = replicate k x ++ repiteElementos4 k xs

-- 5ª definición (por plegado):
repiteElementos5 :: Int -> [a] -> [a]
repiteElementos5 k = foldr ((++) . replicate k) []

-- Propiedad de equivalencia
prop_equivalencia :: Int -> [Int] -> Bool
prop_equivalencia k xs =
    repiteElementos2 k xs == ys &&
    repiteElementos3 k xs == ys &&
    repiteElementos4 k xs == ys &&
    repiteElementos5 k xs == ys 
    where ys = repiteElementos1 k xs

-- Su comprobación es
--    ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=10}) prop_equivalencia
--    +++ OK, passed 100 tests.

-- La propiedad es
prop_repiteElementos :: Int -> [Int] -> Property
prop_repiteElementos k xs =
    k >= 0 ==> length (repiteElementos1 k xs) == k * length xs 

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_repiteElementos
--    +++ OK, passed 100 tests.

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por comprensión):

repiteElementos1 :: Int -> [a] -> [a]

repiteElementos1 k xs = concat [replicate k x | x <- xs]

-- 2ª definición (con map)

repiteElementos2 :: Int -> [a] -> [a]

repiteElementos2 k xs = concat (map (replicate k) xs)

-- 3ª definición (con concatMap):

repiteElementos3 :: Int -> [a] -> [a]

repiteElementos3 k = concatMap (replicate k)

-- 4ª definición (por recursión):

repiteElementos4 :: Int -> [a] -> [a]

repiteElementos4 k [] = []

repiteElementos4 k (x:xs) = replicate k x ++ repiteElementos4 k xs

-- 5ª definición (por plegado):

repiteElementos5 :: Int -> [a] -> [a]

repiteElementos5 k = foldr ((++) . replicate k) []

-- Propiedad de equivalencia

prop_equivalencia :: Int -> [Int] -> Bool

prop_equivalencia k xs =

repiteElementos2 k xs == ys &&

repiteElementos3 k xs == ys &&

repiteElementos4 k xs == ys &&

repiteElementos5 k xs == ys

where ys = repiteElementos1 k xs

-- Su comprobación es

-- ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=10}) prop_equivalencia

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- La propiedad es

prop_repiteElementos :: Int -> [Int] -> Property

prop_repiteElementos k xs =

k >= 0 ==> length (repiteElementos1 k xs) == k * length xs

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheckWith (stdArgs {maxSize=7}) prop_repiteElementos

-- +++ OK, passed 100 tests.

Precio total

PorJosé A. Alonso 11-noviembre-20141-mayo-2016

Enunciado

-- Una función de precio determina el precio de cada elemento; por
-- ejemplo,
--    precioCI :: String -> Int
--    precioCI "leche"       = 10
--    precioCI "mantequilla" = 18
--    precioCI "patatas"     = 22
--    precioCI "chocolate"   = 16
-- 
-- Definir la función
--    precioTotal :: (String -> Int) -> [String] -> Int
-- tal que (precioTotal f xs) es el precio total de los elementos de xs
-- respecto de la función de precio f. Por ejemplo,
--    precioTotal precioCI ["leche", "leche", "mantequilla"]  ==  38
--    precioTotal precioCI ["chocolate", "mantequilla"]       ==  34

-- Una función de precio determina el precio de cada elemento; por

-- ejemplo,

-- precioCI :: String -> Int

-- precioCI "leche" = 10

-- precioCI "mantequilla" = 18

-- precioCI "patatas" = 22

-- precioCI "chocolate" = 16

-- Definir la función

-- precioTotal :: (String -> Int) -> [String] -> Int

-- tal que (precioTotal f xs) es el precio total de los elementos de xs

-- respecto de la función de precio f. Por ejemplo,

-- precioTotal precioCI ["leche", "leche", "mantequilla"] == 38

-- precioTotal precioCI ["chocolate", "mantequilla"] == 34

Soluciones

-- 1ª solución (por comprensión):
precioTotal1 :: (String -> Int) -> [String] -> Int
precioTotal1 f xs = sum [precioCI x | x <- xs]

-- 2ª solución (por recursión):
precioTotal2 :: (String -> Int) -> [String] -> Int
precioTotal2 f []     = 0
precioTotal2 f (x:xs) = f x + precioTotal2 f xs

-- 3ª solución (por plegado)
precioTotal3 :: (String -> Int) -> [String] -> Int
precioTotal3 f = foldr g 0
    where g x y = f x + y

-- 4ª solución (por plegado y lambda)
precioTotal4 :: (String -> Int) -> [String] -> Int
precioTotal4 f = foldr (\x y -> f x + y) 0

-- 5ª solución (por plegado y composición)
precioTotal5 :: (String -> Int) -> [String] -> Int
precioTotal5 f = foldr ((+) . f) 0

-- 1ª solución (por comprensión):

precioTotal1 :: (String -> Int) -> [String] -> Int

precioTotal1 f xs = sum [precioCI x | x <- xs]

-- 2ª solución (por recursión):

precioTotal2 :: (String -> Int) -> [String] -> Int

precioTotal2 f [] = 0

precioTotal2 f (x:xs) = f x + precioTotal2 f xs

-- 3ª solución (por plegado)

precioTotal3 :: (String -> Int) -> [String] -> Int

precioTotal3 f = foldr g 0

where g x y = f x + y

-- 4ª solución (por plegado y lambda)

precioTotal4 :: (String -> Int) -> [String] -> Int

precioTotal4 f = foldr (\x y -> f x + y) 0

-- 5ª solución (por plegado y composición)

precioTotal5 :: (String -> Int) -> [String] -> Int

precioTotal5 f = foldr ((+) . f) 0

Extensión de un fichero

PorJosé A. Alonso 10-noviembre-20141-mayo-2016

Enunciado

-- La extensión de un fichero es la palabra a continuación del último
-- punto en el nombre del fichero. Por ejemplo, la extensión de
-- "documento.txt" es "txt" 
-- 
-- Definir la función
--    extension :: String -> String
-- tal que (extension cs) es la extensión del fichero cs. Por ejemplo,
--    extension "ejercicio.hs"       ==  "hs"
--    extension "documento.txt"      ==  "txt"
--    extension "documento.txt.pdf"  ==  "pdf"
--    extension "resumen"            ==  ""

-- La extensión de un fichero es la palabra a continuación del último

-- punto en el nombre del fichero. Por ejemplo, la extensión de

-- "documento.txt" es "txt"

-- Definir la función

-- extension :: String -> String

-- tal que (extension cs) es la extensión del fichero cs. Por ejemplo,

-- extension "ejercicio.hs" == "hs"

-- extension "documento.txt" == "txt"

-- extension "documento.txt.pdf" == "pdf"

-- extension "resumen" == ""

Soluciones

-- 1ª definición (por recursión):
extension1 :: String -> String
extension1 cs | elem '.' cs = reverse (aux (reverse cs))
              | otherwise   = ""
    where aux []       = []
          aux ('.':cs) = []
          aux (c:cs)   = c : aux cs

-- 2ª definición (con takeWhile):
extension2 :: String -> String
extension2 cs
    | notElem '.' cs = ""
    | otherwise      = reverse (takeWhile (/= '.') (reverse cs))

-- 1ª definición (por recursión):

extension1 :: String -> String

extension1 cs | elem '.' cs = reverse (aux (reverse cs))

| otherwise = ""

where aux [] = []

aux ('.':cs) = []

aux (c:cs) = c : aux cs

-- 2ª definición (con takeWhile):

extension2 :: String -> String

extension2 cs

| notElem '.' cs = ""

| otherwise = reverse (takeWhile (/= '.') (reverse cs))

Distancia de Hamming

PorJosé A. Alonso 7-noviembre-201425-abril-2021

Enunciado

-- La distancia de Hamming entre dos listas es el número de posiciones
-- en que los correspondientes elementos son distintos. Por ejemplo, la
-- distancia de Hamming entre "roma" y "loba" es 2 (porque hay 2
-- posiciones en las que los elementos correspondientes son distintos:
-- la 1ª y la 3ª). 
-- 
-- Definir la función
--    distancia :: Eq a => [a] -> [a] -> Int
-- tal que (distancia xs ys) es la distancia de Hamming entre xs e
-- ys. Por ejemplo,
--    distancia "romano" "comino"  ==  2
--    distancia "romano" "camino"  ==  3
--    distancia "roma"   "comino"  ==  2
--    distancia "roma"   "camino"  ==  3
--    distancia "romano" "ron"     ==  1
--    distancia "romano" "cama"    ==  2
--    distancia "romano" "rama"    ==  1
--
-- Comprobar con QuickCheck si la distancia de Hamming tiene la
-- siguiente propiedad
--    distancia(xs,ys) = 0 si, y sólo si, xs = ys
-- y, en el caso de que no se verifique, modificar ligeramente la
-- propiedad para obtener una condición necesaria y suficiente de 
-- distancia(xs,ys) = 0.

-- La distancia de Hamming entre dos listas es el número de posiciones

-- en que los correspondientes elementos son distintos. Por ejemplo, la

-- distancia de Hamming entre "roma" y "loba" es 2 (porque hay 2

-- posiciones en las que los elementos correspondientes son distintos:

-- la 1ª y la 3ª).

-- Definir la función

-- distancia :: Eq a => [a] -> [a] -> Int

-- tal que (distancia xs ys) es la distancia de Hamming entre xs e

-- ys. Por ejemplo,

-- distancia "romano" "comino" == 2

-- distancia "romano" "camino" == 3

-- distancia "roma" "comino" == 2

-- distancia "roma" "camino" == 3

-- distancia "romano" "ron" == 1

-- distancia "romano" "cama" == 2

-- distancia "romano" "rama" == 1

-- Comprobar con QuickCheck si la distancia de Hamming tiene la

-- siguiente propiedad

-- distancia(xs,ys) = 0 si, y sólo si, xs = ys

-- y, en el caso de que no se verifique, modificar ligeramente la

-- propiedad para obtener una condición necesaria y suficiente de

-- distancia(xs,ys) = 0.

Soluciones

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por comprensión):
distancia :: Eq a => [a] -> [a] -> Int
distancia xs ys = sum [1 | (x,y) <- zip xs ys, x /= y] 

-- 2ª definición (por recursión):
distancia2 :: Eq a => [a] -> [a] -> Int
distancia2 [] ys = 0
distancia2 xs [] = 0
distancia2 (x:xs) (y:ys) | x /= y    = 1 + distancia2 xs ys
                         | otherwise = distancia2 xs ys

-- La propiedad es
prop_distancia1 :: [Int] -> [Int] -> Bool
prop_distancia1 xs ys =
    (distancia xs ys == 0) == (xs == ys)

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_distancia1
--    *** Failed! Falsifiable (after 2 tests and 1 shrink): 
--    []
--    [1]
-- En efecto,
--    ghci> distancia [] [1] == 0
--    True
--    ghci> [] == [1]
--    False

-- La primera modificación es restringir la propiedad a lista de igual
-- longitud: 
prop_distancia2 :: [Int] -> [Int] -> Property
prop_distancia2 xs ys =
    length xs == length ys ==> 
    (distancia xs ys == 0) == (xs == ys)

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_distancia2
--    *** Gave up! Passed only 33 tests.

-- Nota. La propiedad se verifica, pero al ser la condición demasiado
-- restringida sólo 33 de los casos la cumple.

-- La segunda restricción es limitar las listas a la longitud de la más
-- corta: 
prop_distancia3 :: [Int] -> [Int] -> Bool
prop_distancia3 xs ys =
    (distancia xs ys == 0) == (take n xs == take n ys)
    where n = min (length xs) (length ys)

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_distancia3
--    +++ OK, passed 100 tests.

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por comprensión):

distancia :: Eq a => [a] -> [a] -> Int

distancia xs ys = sum [1 | (x,y) <- zip xs ys, x /= y]

-- 2ª definición (por recursión):

distancia2 :: Eq a => [a] -> [a] -> Int

distancia2 [] ys = 0

distancia2 xs [] = 0

distancia2 (x:xs) (y:ys) | x /= y = 1 + distancia2 xs ys

| otherwise = distancia2 xs ys

-- La propiedad es

prop_distancia1 :: [Int] -> [Int] -> Bool

prop_distancia1 xs ys =

(distancia xs ys == 0) == (xs == ys)

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_distancia1

-- *** Failed! Falsifiable (after 2 tests and 1 shrink):

-- []

-- [1]

-- En efecto,

-- ghci> distancia [] [1] == 0

-- True

-- ghci> [] == [1]

-- False

-- La primera modificación es restringir la propiedad a lista de igual

-- longitud:

prop_distancia2 :: [Int] -> [Int] -> Property

prop_distancia2 xs ys =

length xs == length ys ==>

(distancia xs ys == 0) == (xs == ys)

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_distancia2

-- *** Gave up! Passed only 33 tests.

-- Nota. La propiedad se verifica, pero al ser la condición demasiado

-- restringida sólo 33 de los casos la cumple.

-- La segunda restricción es limitar las listas a la longitud de la más

-- corta:

prop_distancia3 :: [Int] -> [Int] -> Bool

prop_distancia3 xs ys =

(distancia xs ys == 0) == (take n xs == take n ys)

where n = min (length xs) (length ys)

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_distancia3

-- +++ OK, passed 100 tests.

Rompecabeza matemático

PorJosé A. Alonso 6-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir una función
--    f :: Int -> Int
-- tal que para todo n, f(f(n)) = -n y comprobar con QuickCheck que se
-- cumple la propiedad
--    prop_f :: Int -> Bool
--    prop_f n = f (f n) == -n
-- es decir,
--    ghci> quickCheck prop_f
--    +++ OK, passed 100 tests.

-- Definir una función

-- f :: Int -> Int

-- tal que para todo n, f(f(n)) = -n y comprobar con QuickCheck que se

-- cumple la propiedad

-- prop_f :: Int -> Bool

-- prop_f n = f (f n) == -n

-- es decir,

-- ghci> quickCheck prop_f

-- +++ OK, passed 100 tests.

Soluciones

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por casos)
f :: Int -> Int
f n | even n && n > 0 = n-1
    | even n && n < 0 = n+1
    | odd  n && n > 0 = -n-1
    | odd  n && n < 0 = -n+1
    | otherwise       = 0

-- La propiedad es
prop_f :: Int -> Bool
prop_f n = f (f n) == -n

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

-- 2ª definición (por casos y signo):
f2 :: Int -> Int
f2 n | even n    =  n - signum n
     | odd  n    = -n - signum n
     | otherwise = 0

-- La propiedad es
prop_f2 :: Int -> Bool
prop_f2 n = f2 (f2 n) == -n

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_f2
--    +++ OK, passed 100 tests.

-- 3ª solución (sin casos):
f3 :: Int -> Int
f3 n = n * (2 * mod n 2 - 1) + signum n

-- La propiedad es
prop_f3 :: Int -> Bool
prop_f3 n = f3 (f3 n) == -n

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_f3
--    +++ OK, passed 100 tests.

-- 4ª solución (sin casos):
f4 :: Int -> Int
f4 n = (-1)^(abs n)*n - signum n

-- La propiedad es
prop_f4 :: Int -> Bool
prop_f4 n = f4 (f4 n) == -n

-- La comprobación es
--    ghci> quickCheck prop_f4
--    +++ OK, passed 100 tests.

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por casos)

f :: Int -> Int

f n | even n && n > 0 = n-1

| even n && n < 0 = n+1

| odd n && n > 0 = -n-1

| odd n && n < 0 = -n+1

| otherwise = 0

-- La propiedad es

prop_f :: Int -> Bool

prop_f n = f (f n) == -n

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_f

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- 2ª definición (por casos y signo):

f2 :: Int -> Int

f2 n | even n = n - signum n

| odd n = -n - signum n

| otherwise = 0

-- La propiedad es

prop_f2 :: Int -> Bool

prop_f2 n = f2 (f2 n) == -n

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_f2

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- 3ª solución (sin casos):

f3 :: Int -> Int

f3 n = n * (2 * mod n 2 - 1) + signum n

-- La propiedad es

prop_f3 :: Int -> Bool

prop_f3 n = f3 (f3 n) == -n

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_f3

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- 4ª solución (sin casos):

f4 :: Int -> Int

f4 n = (-1)^(abs n)*n - signum n

-- La propiedad es

prop_f4 :: Int -> Bool

prop_f4 n = f4 (f4 n) == -n

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_f4

-- +++ OK, passed 100 tests.

Suma de todos los anteriores.

PorJosé A. Alonso 5-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir la función
--    sumaAnteriores :: [Integer] -> Bool
-- tal que (sumaAnteriores xs) se verifica si cada elemento de la lista
-- xs (excepto el primero) es la suma de sus anteriores elementos en la
-- lista. Por ejemplo,  
--    sumaAnteriores [3,3,6,12]  ==  True
--    sumaAnteriores [3,3,7,10]  ==  False
--    sumaAnteriores [3]         ==  True
--    sumaAnteriores []          ==  True

-- Definir la función

-- sumaAnteriores :: [Integer] -> Bool

-- tal que (sumaAnteriores xs) se verifica si cada elemento de la lista

-- xs (excepto el primero) es la suma de sus anteriores elementos en la

-- lista. Por ejemplo,

-- sumaAnteriores [3,3,6,12] == True

-- sumaAnteriores [3,3,7,10] == False

-- sumaAnteriores [3] == True

-- sumaAnteriores [] == True

Soluciones

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por recursión):
sumaAnteriores :: [Integer] -> Bool
sumaAnteriores xs = aux (reverse xs)
    where aux []     = True
          aux [_]    = True
          aux (x:xs) = x == sum xs && aux xs

-- 2ª definición (por comprensión):
sumaAnteriores2 :: [Integer] -> Bool
sumaAnteriores2 (x:y:zs) = 
    x == y && and [b == 2*a | (a,b) <- adyacentes (y:zs)]
    where adyacentes xs = zip xs (tail xs)
sumaAnteriores2 _ = True

-- La propiedad de equivalencia es
prop_equiv_sumaAnteriores :: [Integer] -> Bool
prop_equiv_sumaAnteriores xs = 
    sumaAnteriores xs == sumaAnteriores2 xs

import Test.QuickCheck

-- 1ª definición (por recursión):

sumaAnteriores :: [Integer] -> Bool

sumaAnteriores xs = aux (reverse xs)

where aux [] = True

aux [_] = True

aux (x:xs) = x == sum xs && aux xs

-- 2ª definición (por comprensión):

sumaAnteriores2 :: [Integer] -> Bool

sumaAnteriores2 (x:y:zs) =

x == y && and [b == 2*a | (a,b) <- adyacentes (y:zs)]

where adyacentes xs = zip xs (tail xs)

sumaAnteriores2 _ = True

-- La propiedad de equivalencia es

prop_equiv_sumaAnteriores :: [Integer] -> Bool

prop_equiv_sumaAnteriores xs =

sumaAnteriores xs == sumaAnteriores2 xs

Máximo de una función

PorJosé A. Alonso 4-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Se considera la siguiente función
--    g :: Integer -> Integer
--    g n = if n < 10 then n*n else n
-- 
-- Definir la función 
--    max_g :: Integer -> Integer
-- tal que (max_g n) es el punto i del intervalo [0,n] donde g alcanza
-- el máximo de sus valores, si n es positivo y 0 en caso contrario. Por
-- ejemplo,
--    max_g (-7)  ==  0
--    max_g 7     ==  7
--    max_g 14    ==  9
--    max_g 84    ==  84
-- 
-- Comprobar con QuickCheck que la función max_g es equivalente a la
-- función f definida por  
--    f :: Integer -> Integer
--    f n | n < 0             = 0
--        | n >= 10 && n < 81 = 9
--        | otherwise         = n
--
-- Nota: Se piden dos definiciones de max_g, una por comprensión y otra
-- por recursión.

-- Se considera la siguiente función

-- g :: Integer -> Integer

-- g n = if n < 10 then n*n else n

-- Definir la función

-- max_g :: Integer -> Integer

-- tal que (max_g n) es el punto i del intervalo [0,n] donde g alcanza

-- el máximo de sus valores, si n es positivo y 0 en caso contrario. Por

-- ejemplo,

-- max_g (-7) == 0

-- max_g 7 == 7

-- max_g 14 == 9

-- max_g 84 == 84

-- Comprobar con QuickCheck que la función max_g es equivalente a la

-- función f definida por

-- f :: Integer -> Integer

-- f n | n < 0 = 0

-- | n >= 10 && n < 81 = 9

-- | otherwise = n

-- Nota: Se piden dos definiciones de max_g, una por comprensión y otra

-- por recursión.

Soluciones

import Test.QuickCheck

g :: Integer -> Integer
g n = if n < 10 then n*n else n

-- 1ª definición (por comprensión):
max_gC :: Integer -> Integer
max_gC n | n < 0     = 0 
         | otherwise = snd (maximum [(g i,i) | i <- [0..n]])

-- 2ª definición (por recursión):
max_gR :: Integer -> Integer
max_gR n | n < 0      = 0
         | g m > g n  = m 
         | otherwise  = n
         where m = max_gR (n - 1)

f :: Integer -> Integer
f n | n < 0             = 0
    | n >= 10 && n < 81 = 9
    | otherwise         = n

-- La propiedad con max_gR es
prop_max_gR n = max_gR n == f n

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

-- La propiedad con max_gC es
prop_max_gC n = max_gC n == f n

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

import Test.QuickCheck

g :: Integer -> Integer

g n = if n < 10 then n*n else n

-- 1ª definición (por comprensión):

max_gC :: Integer -> Integer

max_gC n | n < 0 = 0

| otherwise = snd (maximum [(g i,i) | i <- [0..n]])

-- 2ª definición (por recursión):

max_gR :: Integer -> Integer

max_gR n | n < 0 = 0

| g m > g n = m

| otherwise = n

where m = max_gR (n - 1)

f :: Integer -> Integer

f n | n < 0 = 0

| n >= 10 && n < 81 = 9

| otherwise = n

-- La propiedad con max_gR es

prop_max_gR n = max_gR n == f n

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_max_gR

-- +++ OK, passed 100 tests.

-- La propiedad con max_gC es

prop_max_gC n = max_gC n == f n

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_max_gC

-- +++ OK, passed 100 tests.

Mayúscula inicial

PorJosé A. Alonso 3-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Definir la función
--    mayusculaInicial :: String -> String
-- tal que (mayusculaInicial xs) es la palabra xs con la letra inicial
-- en mayúscula y las restantes en minúsculas. Por ejemplo, 
--    mayusculaInicial "sEviLLa"  ==  "Sevilla"

-- Definir la función

-- mayusculaInicial :: String -> String

-- tal que (mayusculaInicial xs) es la palabra xs con la letra inicial

-- en mayúscula y las restantes en minúsculas. Por ejemplo,

-- mayusculaInicial "sEviLLa" == "Sevilla"

Soluciones

import Data.Char

-- 1ª definición (por comprensión):
mayusculaInicial :: String -> String
mayusculaInicial [] = []
mayusculaInicial (x:xs) = toUpper x : [toLower x | x <- xs]

-- 2ª definición (por recursión):
mayusculaInicialRec :: String -> String
mayusculaInicialRec [] = []
mayusculaInicialRec (x:xs) = toUpper x : aux xs
    where aux (x:xs) = toLower x : aux xs
          aux []     = []

import Data.Char

-- 1ª definición (por comprensión):

mayusculaInicial :: String -> String

mayusculaInicial [] = []

mayusculaInicial (x:xs) = toUpper x : [toLower x | x <- xs]

-- 2ª definición (por recursión):

mayusculaInicialRec :: String -> String

mayusculaInicialRec [] = []

mayusculaInicialRec (x:xs) = toUpper x : aux xs

where aux (x:xs) = toLower x : aux xs

aux [] = []

Parte impar de un número

PorJosé A. Alonso 2-noviembre-201427-diciembre-2014

Enunciado

-- Todo número entero positivo n se puede escribir como 2^k*m, con m impar.
-- Se dice que m es la parte impar de n. Por ejemplo, la parte impar de 40
-- es 5 porque 40 = 5*2^3.
-- 
-- Definir la función 
--    parteImpar :: Integer -> Integer
-- tal que (parteImpar n) es la parte impar de n. Por ejemplo,
--    parteImpar 40  ==  5

-- Todo número entero positivo n se puede escribir como 2^k*m, con m impar.

-- Se dice que m es la parte impar de n. Por ejemplo, la parte impar de 40

-- es 5 porque 40 = 5*2^3.

-- Definir la función

-- parteImpar :: Integer -> Integer

-- tal que (parteImpar n) es la parte impar de n. Por ejemplo,

-- parteImpar 40 == 5

Soluciones

parteImpar :: Integer -> Integer
parteImpar n | even n    = parteImpar (n `div` 2)
             | otherwise = n

parteImpar :: Integer -> Integer

parteImpar n | even n = parteImpar (n `div` 2)

| otherwise = n

Elementos no repetidos

PorJosé A. Alonso 1-noviembre-201425-abril-2021

Enunciado

-- Definir la función 
--    noRepetidos :: Eq a => [a] -> [a]
-- tal que (noRepetidos xs) es la lista de los elementos no repetidos de
-- la lista xs. Por ejemplo,
--    noRepetidos [3,2,5,2,4,7,3]  ==  [5,4,7]
--    noRepetidos "noRepetidos"    ==  "nRptids"
--    noRepetidos "Roma"           ==  "Roma"

-- Definir la función

-- noRepetidos :: Eq a => [a] -> [a]

-- tal que (noRepetidos xs) es la lista de los elementos no repetidos de

-- la lista xs. Por ejemplo,

-- noRepetidos [3,2,5,2,4,7,3] == [5,4,7]

-- noRepetidos "noRepetidos" == "nRptids"

-- noRepetidos "Roma" == "Roma"

Soluciones

import Test.QuickCheck

-- 1ª solución (por comprensión):
noRepetidos :: Eq a => [a] -> [a]
noRepetidos xs = 
    [x | x <- xs, ocurrencias x xs == 1]

-- (ocurrencias x ys) es el número de ocurrencias de x en ys. Por
-- ejemplo,
--    ocurrencias 3 [3,2,5,2,4,7,3]  ==  2
--    ocurrencias 5 [3,2,5,2,4,7,3]  ==  1
ocurrencias :: Eq a => a -> [a] -> Int
ocurrencias x ys = 
    length [y | y <- ys, y == x]

-- 2ª definición (por recursión):
noRepetidos2 :: Eq a => [a] -> [a]
noRepetidos2 [] = []
noRepetidos2 (x:xs) | elem x xs = noRepetidos2 [y | y <- xs, y /= x]
                    | otherwise = x : noRepetidos2 xs

-- La propiedad de equivalencia es
prop_equivalencia :: [Int] -> Bool
prop_equivalencia xs =
    noRepetidos xs == noRepetidos2 xs

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

import Test.QuickCheck

-- 1ª solución (por comprensión):

noRepetidos :: Eq a => [a] -> [a]

noRepetidos xs =

[x | x <- xs, ocurrencias x xs == 1]

-- (ocurrencias x ys) es el número de ocurrencias de x en ys. Por

-- ejemplo,

-- ocurrencias 3 [3,2,5,2,4,7,3] == 2

-- ocurrencias 5 [3,2,5,2,4,7,3] == 1

ocurrencias :: Eq a => a -> [a] -> Int

ocurrencias x ys =

length [y | y <- ys, y == x]

-- 2ª definición (por recursión):

noRepetidos2 :: Eq a => [a] -> [a]

noRepetidos2 [] = []

noRepetidos2 (x:xs) | elem x xs = noRepetidos2 [y | y <- xs, y /= x]

| otherwise = x : noRepetidos2 xs

-- La propiedad de equivalencia es

prop_equivalencia :: [Int] -> Bool

prop_equivalencia xs =

noRepetidos xs == noRepetidos2 xs

-- La comprobación es

-- ghci> quickCheck prop_equivalencia

-- +++ OK, passed 100 tests.

Enunciado

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