Haskell实现列表元素交换（模拟汉诺塔移动）报错求解

问题核心错误点 #

• 列表操作符:的用法理解错误
  Haskell中a : b的作用是将单个元素a追加到列表b的头部，要求a的类型和b的元素类型完全一致。你原来的代码中：
  1. newY = tail ys : [[e1]] 里，tail ys是[String]类型，[[e1]]是[[String]]类型，二者拼接后newY变成了包含两个元素的[[String]]，最后你返回newX : newY，结果自然就有3个子列表，不符合预期的2个。
  2. 你后续修改为newY = tail ys : e1时，tail ys是[String]，e1是String，类型完全不匹配，所以触发了类型错误。
• 列表修改逻辑不符合需求
  你需要的是修改列表指定位置的元素，而不是裁剪列表后拼接新元素。你当前的写法会直接改变两个杆的字符串数量，和汉诺塔单杆长度固定的要求冲突。
• 元素定位逻辑不完善
  你当前默认xs的第一个#一定在列表头部，直接用tail xs裁剪，如果xs顶部有空位（也就是开头有多个|），逻辑就会直接出错。

修正思路 #

1. 先给工具函数补充查找元素索引的能力，而不是只返回元素本身
2. 处理第一个杆：找到第一个#的索引，将该位置替换为|字符串
3. 处理第二个杆：找到最后一个|的索引（如果有#就是第一个#的前一位，如果没有就是列表最后一位），将该位置替换为取出的#字符串
4. 最后返回两个修改后的杆组成的列表即可

修正后参考代码 #

import Data.Maybe (fromJust, listToMaybe)

-- 查找第一个包含指定字符的元素索引
findIndex :: Char -> [String] -> Maybe Int
findIndex c xs = listToMaybe [i | (i, s) <- zip [0..] xs, c `elem` s]

-- 查找最后一个包含指定字符的元素索引
findLastIndex :: Char -> [String] -> Maybe Int
findLastIndex c xs = listToMaybe [i | (i, s) <- zip (reverse [0..length xs - 1]) (reverse xs), c `elem` s]

-- 修改列表指定位置的元素
setElem :: Int -> a -> [a] -> [a]
setElem i v xs = take i xs ++ [v] ++ drop (i+1) xs

switch :: [String] -> [String] -> [[String]]
switch xs ys =
  let
    -- 从第一个杆取最顶部的圆盘
    diskIdx = fromJust $ findIndex '#' xs
    disk = xs !! diskIdx
    -- 空杆占位符
    empty = fromJust $ findStr '|' ys
    -- 处理第一个杆：把取走圆盘的位置改成空位
    newX = setElem diskIdx empty xs
    -- 处理第二个杆：找到放圆盘的位置（最后一个空位）
    targetIdx = fromJust $ findLastIndex '|' ys
    newY = setElem targetIdx disk ys
  in [newX, newY]

-- 原有的查找元素方法保留
findStr :: Char -> [String] -> Maybe String
findStr c xs = listToMaybe [s | s <- xs, c `elem` s]

验证结果 #

用你给出的输入测试：

switch ["     #    " ,"    # #   " ,"   # # #  " ,"  # # # # " ," # # # # #"] 
       ["     |     ","     |     ","     |     ","     |     ","     |     "]

输出与你的预期一致：

[["     |     ","    # #   " ,"   # # #  " ,"  # # # # " ," # # # # #"],
 ["     |     ","     |     ","     |     ","     |     ","     #    "]]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mampenda