Haskell   リスト

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この章では、Haskellで良く使われるリストというデータ構造を説明します。

リスト

リストは、同じタイプ (type、型) のデータを複数保持できるデータ構造です。リストに含まれる個々のデータのことを要素 (element)と呼びます。リストの各要素は、その順番によって管理されています。最初の要素の番号は0番です。

なお、リストはリストモナドというモナド型です。

リストはデータの全体を [ と ] で囲んで、各要素を , (カンマ)で区切って作ります。


a = [1, 2, 3, 4, 5]

main = do
    print a
    

実行結果

[1,2,3,4,5]

range

連続した値のリストを作成するのには、レンジ (range) と呼ばれる便利な書き方があります。


main = do
    print [1..5]
    print ['a'..'e']
    print ['A'..'E']
    

文字は一重引用符で囲んで作ります。文字のリストは文字列になります。

実行結果

[1,2,3,4,5]
"abcde"
"ABCDE"

リストに使える演算子

!!

リストから要素の値を取得するには !! を使って、何番目の要素かを指定します。要素の順番は 0 から始まっています。


a = [1, 2, 3, 4, 5]

main = do
    print $ a!!3
    

実行結果

4

++

リストとリストを繋ぐには ++ を使います。


main = do
    print [1..5] ++ [6..10]
    print "abcde" ++ "fghijk"
    

文字列は二重引用符で囲んで作ります。文字列は文字型 Char のリストです。

実行結果

[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
"abcdefghijk"

:

:を使って、リストの先頭に要素を追加することができます。


main = do
    print $ 1:[2..5]
    

実行結果

[1,2,3,4,5]

:を複数回使って複数の要素をリストの先頭に追加することもできます


main = do
    print $ 1:2:[3..5]
    

実行結果

[1,2,3,4,5]

:を使ってリストの末尾に要素を追加することはできません。リストの末尾に要素を追加する際は、++を使ってください。

引数

関数を定義して、引数のリストから先頭の要素を取り出すことができます。


first (x:xs) = x

main = do
    print $ first [1..5]
    print $ first "abcdef"
    

実行結果

1
'a'

(x:xs)という記述で、リストの先頭がxに、残りがxsに割り当てられます。xsはxの複数形という意味です。Haskellでは慣習的にこの書き方を良く使います。

_ を使って、使わない値を無視することもできます。


first (x:_) = x

second (_:x:_) = x

main = do
    print $ first [1..5]
    print $ second [1..5]
    

実行結果

1
2

リストに使える関数

length

リストの要素数を取得します。


main = do
    print $ length [1..100]
    print $ length ['a'..'z']
    

実行結果

100
26

sum

リストの合計を取得します。


main = do
    print $ sum [1..100]
    

実行結果

5050

product

リストの要素をすべて掛け合わせた値、つまり factorial (階乗)を取得します。


main = do
    print $ product [1..5]
    

実行結果

120

take

リストの先頭から指定した要素数のリストを取得します。


main = do
    print $ take 5 [1..10]
    

実行結果

[1,2,3,4,5]

drop

リストの先頭から指定した要素数を取り除いたリストを取得します。


main = do
    print $ drop 5 [1..10]
    

実行結果

[6,7,8,9,10]

reverse

リストの要素を逆順にしたリストを取得します。


main = do
    print $ reverse [1..10]
    

実行結果

[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]

maximum

リストの中から最も大きい値を取得します。


main = do
    print $ maximum [1..10]
    print $ maximum ['A'..'Z']
    

実行結果

10
'Z'

minimum

リストの中から最も小さい値を取得します。


main = do
    print $ minimum [1..10]
    print $ minimum ['A'..'Z']
    

実行結果

1
'A'

head

リストの先頭要素を取得します。


main = do
    print $ head [1..10]
    

実行結果

1

tail

リストの先頭要素を取り除いた、残りのリストを取得します。


main = do
    print $ tail [1..10]
    

実行結果

[2,3,4,5,6,7,8,9,10]

last

リストの末尾の要素を取得します。


main = do
    print $ last [1..10]
    

実行結果

10

init

リスの末尾の要素を取り除いた、残りのリストを取得します。


main = do
    print $ init [1..10]
    

実行結果

[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

null

リストが空かどうかを取得します。


main = do
    print $ null [1..10]
    print $ null []
    

実行結果

False
True

elem

第1引数の値が第2引数のリストに含まれているかどうかを調べます。


main = do
    print $ elem 1 [1..10]
    print $ 'A' `elem` ['A'..'Z']
    

実行結果

True
True

リスト内包表記

リスト内包表記とは、リストのすべての要素に同じ処理を施した別のリストを作る方法です。


main = do
    print $ [x*2 | x <- [1..10]]
    

実行結果

[2,4,6,8,10,12,14,16,18,20]
  1. | の右側で x にリストの要素を1個ずつ与えます。
  2. | の左側で、取り出した要素 x に処理を行います。ここでは2倍にしています。

条件

, (カンマ)で区切って、リストから要素を取り出す際の条件を追加することができます。


main = do
    print $ [x | x <- [1..10], mod x 2 /= 1]
    

実行結果

[2,4,6,8,10]

Haskellの比較演算子では、等価は == ですが、不等価は、!= ではなく、/= です。


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Posted: Jan. 17, 2019
Update: Jan. 21, 2019

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