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Mes: noviembre 2022

El tipo de las fórmulas proposicionales: Variables de una fórmula

José A. Alonso, ,

Usando el tipo de las fórmulas proposicionales definido en el ejercicio anterior, definir la función

   variables :: FProp -> [Char]

tal que variables p es la lista de las variables de la fórmula p. Por ejemplo,

   λ> variables (Impl (Var 'A') (Conj (Const False) (Neg (Var 'B'))))
   "AB"
   λ> variables (Impl (Var 'A') (Conj (Var 'A') (Neg (Var 'B'))))
   "AAB"

Soluciones

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


Soluciones en Haskell

import Tipo_de_formulas (FProp(..))
 
variables :: FProp -> [Char]
variables (Const _)  = []
variables (Var x)    = [x]
variables (Neg p)    = variables p
variables (Conj p q) = variables p ++ variables q
variables (Impl p q) = variables p ++ variables q


Soluciones en Python

from src.tipo_de_formulas import Conj, Const, FProp, Impl, Neg, Var
 
def variables(f: FProp) -> list[str]:
    match f:
        case Const(_):
            return []
        case Var(x):
            return [x]
        case Neg(p):
            return variables(p)
        case Conj(p, q):
            return variables(p) + variables(q)
        case Impl(p, q):
            return variables(p) + variables(q)
    assert False
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El tipo de las fórmulas proposicionales

José A. Alonso, ,

1. El tipo de las fórmulas proposicionales en Haskell

La fórmula A → ⊥ ∧ ¬B se representa por

   Impl (Var 'A') (Conj (Const False) (Neg (Var 'B')))

usando el tipo de las fórmulas proposicionales definido por

data FProp = Const Bool
           | Var Char
           | Neg FProp
           | Conj FProp FProp
           | Impl FProp FProp
  deriving Show

1. El tipo de las fórmulas proposicionales en Haskell

La fórmula A → ⊥ ∧ ¬B se representa por

   Impl(Var('A'), Conj(Const(False), Neg (Var('B'))))

usando el tipo de las fórmulas proposicionales definido por

from dataclasses import dataclass
 
 
@dataclass
class FProp:
    pass
 
@dataclass
class Const(FProp):
    x: bool
 
@dataclass
class Var(FProp):
    x: str
 
@dataclass
class Neg(FProp):
    x: FProp
 
@dataclass
class Conj(FProp):
    x: FProp
    y: FProp
 
@dataclass
class Impl(FProp):
    x: FProp
    y: FProp
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El tipo de los árboles binarios

José A. Alonso, ,

El árbol binario

        5
       / \
      /   \
     3     7
    / \   / \
   1   4 6   9

se puede representar por

   ejArbol = Nodo (Nodo (Hoja 1) 3 (Hoja 4))
                  5
                  (Nodo (Hoja 6) 7 (Hoja 9))

El tipo de los árboles binarios se puede definir por

   data Arbol = Hoja Int
              | Nodo Arbol Int Arbol

Definir las funciones

   ocurre :: Int -> Arbol -> Bool
   aplana :: Arbol -> [Int]

tales que

  • ocurre m a se verifica si m ocurre en el árbol a. Por ejemplo,
     ocurre 4  ejArbol  ==  True
     ocurre 10 ejArbol  ==  False
  • aplana a es la lista obtenida aplanando el árbol a. Por ejemplo,
     aplana ejArbol  ==  [1,3,4,5,6,7,9]

Soluciones

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


Soluciones en Haskell

data Arbol = Hoja Int
           | Nodo Arbol Int Arbol
 
ejArbol :: Arbol
ejArbol = Nodo (Nodo (Hoja 1) 3 (Hoja 4))
               5
               (Nodo (Hoja 6) 7 (Hoja 9))
 
ocurre :: Int -> Arbol -> Bool
ocurre m (Hoja n)     = m == n
ocurre m (Nodo i n d) = m == n || ocurre m i || ocurre m d
 
aplana :: Arbol -> [Int]
aplana (Hoja n)     = [n]
aplana (Nodo i n d) = aplana i ++ [n] ++ aplana d


Soluciones en Python

from dataclasses import dataclass
 
@dataclass
class Arbol:
    pass
 
@dataclass
class Hoja(Arbol):
    x: int
 
@dataclass
class Nodo(Arbol):
    i: Arbol
    x: int
    d: Arbol
 
ejArbol = Nodo(Nodo(Hoja(1), 3, Hoja(4)),
               5,
               Nodo(Hoja(6), 7, Hoja(9)))
 
def ocurre(m: int, a: Arbol) -> bool:
    match a:
        case Hoja(n):
            return m == n
        case Nodo(i, n, d):
            return m == n or ocurre(m, i) or ocurre(m, d)
    assert False
 
def aplana(a: Arbol) -> list[int]:
    match a:
        case Hoja(n):
            return [n]
        case Nodo(i, n, d):
            return aplana(i) + [n] + aplana(d)
    assert False
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El tipo de las listas

José A. Alonso, ,

El tipo de las listas, con elementos de tipo a, se puede definir por

   data Lista a = Nil | Cons a (Lista a)

Por ejemplo, la lista [4,2,5] se representa por Cons 4 (Cons 2 (Cons 5 Nil)).

Definir la función

   longitud :: Lista a -> Int

tal que longitud xs es la longitud de la lista xs. Por ejemplo,

   longitud (Cons 4 (Cons 2 (Cons 5 Nil)))  ==  3

Soluciones

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


Soluciones en Haskell

data Lista a = Nil | Cons a (Lista a)
 
longitud :: Lista a -> Int
longitud Nil         = 0
longitud (Cons _ xs) = 1 + longitud xs


Soluciones en Python

from dataclasses import dataclass
from typing import Generic, TypeVar
 
A = TypeVar("A")
 
@dataclass
class Lista(Generic[A]):
    pass
 
@dataclass
class Nil(Lista[A]):
    pass
 
@dataclass
class Cons(Lista[A]):
    x: A
    xs: Lista[A]
 
def longitud(xs: Lista[A]) -> int:
    match xs:
        case Nil():
            return 0
        case Cons(_, xs):
            return 1 + longitud(xs)
    assert False
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El tipo de los números naturales

José A. Alonso, ,

El tipo de los números raturales se puede definir por

   data Nat = Cero | Suc Nat
     deriving (Show, Eq)

de forma que Suc (Suc (Suc Cero)) representa el número 3.

Definir las siguientes funciones

   nat2int :: Nat -> Int
   int2nat :: Int -> Nat
   suma    :: Nat -> Nat -> Nat

tales que

  • nat2int n es el número entero correspondiente al número natural n. Por ejemplo,
     nat2int (Suc (Suc (Suc Cero)))  ==  3
  • int2nat n es el número natural correspondiente al número entero n. Por ejemplo,
     int2nat 3  ==  Suc (Suc (Suc Cero))
  • suma m n es la suma de los número naturales m y n. Por ejemplo,
     λ> suma (Suc (Suc Cero)) (Suc Cero)
     Suc (Suc (Suc Cero))
     λ> nat2int (suma (Suc (Suc Cero)) (Suc Cero))
     3
     λ> nat2int (suma (int2nat 2) (int2nat 1))
     3

Soluciones

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


Soluciones en Haskell

data Nat = Cero | Suc Nat
  deriving (Show, Eq)
 
nat2int :: Nat -> Int
nat2int Cero    = 0
nat2int (Suc n) = 1 + nat2int n
 
int2nat :: Int -> Nat
int2nat 0 = Cero
int2nat n = Suc (int2nat (n-1))
 
suma :: Nat -> Nat -> Nat
suma Cero    n = n
suma (Suc m) n = Suc (suma m n)


Soluciones en Python

from dataclasses import dataclass
 
@dataclass
class Nat:
    pass
 
@dataclass
class Cero(Nat):
    pass
 
@dataclass
class Suc(Nat):
    n: Nat
 
def nat2int(n: Nat) -> int:
    match n:
        case Cero():
            return 0
        case Suc(n):
            return 1 + nat2int(n)
    assert False
 
def int2nat(n: int) -> Nat:
    if n == 0:
        return Cero()
    return Suc(int2nat(n - 1))
 
def suma(m: Nat, n: Nat) -> Nat:
    match m:
        case Cero():
            return n
        case Suc(m):
            return Suc(suma(m, n))
    assert False
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