ユーザ定義のデータ型を記述する

そこで、単にユーザ定義のデータ型を使いたいだけのときはどうすればいいかを考えてみた。それは、とりあえず、

data データ型の定義 deriving Show

とするだけだ。これで、大抵の用は足りる。

たとえば、二分木のデータ型で、葉の部分に整数型のデータを保持するデータ型を　Btree という名前で定義してみる。Btree 型のデータは２種類のデータから構成されるとする。ひとつは整数値を保持する葉の部分を表す、Leaf Int 型で、もうひとつは木構造の節の部分を表す、Node Btree Btree 型だ。Leafの先には数字がぶら下がっており、Nodeの両端には Btree がぶら下がっているというイメージだ。

これを上に述べた方法で定義すると次のようになる。

data Btree = Leaf Int | Node Btree Btree deriving Show

data というキーワードはデータ型を定義するから分かる。deriving と Show が分からないが、それは、後で Google 先生に尋ねることにして、今のところはお約束として意味を問わないことにする。

そうすると、

1^(2^3)

のような木構造は上の定義を使って、

sampletree = Node (Leaf 1) (Node (Leaf 2) (Leaf 3))

のように定義できる。そこで、次のようなファイル mydata.hs を作って ghci で実行してみる。

data Btree = Leaf Int | Node Btree Btree deriving Show

sampletree = Node (Leaf 1) (Node (Leaf 2) (Leaf 3))

実行例

Prelude> :l mydata.hs
[1 of 1] Compiling Main ( mydata.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
*Main> sampletree
Node (Leaf 1) (Node (Leaf 2) (Leaf 3))

上の実行例で sampletree としてデータの内容を表示させるために deriving Show が必要だったのだ。テクニカルに表現すると、Btree型のデータ型に show 関数を適用させるためには、deriving キーワードでBtreeがShowクラスのインスタンスであることを宣言する必要があったのだ。要するに詳しいことはあとで勉強することにしてとりあえず、データ型の定義の末尾には deriving Show をつけるものだと覚えておけばいい。

ユーザ定義データ型を使う

二分木構造のデータを定義できるようになったのでこれを使うことを考える。この二分木を探索して、Leaf の部分に収められている整数値のデータを全て集めてリストにする関数 toList を定義してみよう。

まず、Btreeのデータが Leaf x なら、toList は [x] を返す。次にBtree のデータが Node x y 型の場合、toList は toList x と toList y を連結したものになる。従って toList の定義は次のようになる。

toList (Leaf x) = [x]
toList (Node x y) = (toList x) ++ (toList y)

そこで、toList の定義を追加した mydata.hs は次のようになる。

data Btree = Leaf Int | Node Btree Btree
  deriving Show

sampletree = Node (Leaf 1) (Node (Leaf 2) (Leaf 3))

toList :: Btree -> [Int]
toList (Leaf x) = [x]
toList (Node x y) = (toList x) ++ (toList y)

随分簡単なプログラムだが、次のようにちゃんと動いてくれる。

*Main> :l mydata.hs
[1 of 1] Compiling Main ( mydata.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
*Main> toList sampletree
[1,2,3]

そういうわけで、Haskellでユーザ定義のデータ型を使いたくなったら、

data データ型の定義 deriving Show

としておけば、とりあえずユーザ定義のデータ型を使ってみることができることがわかった。