Learn X in Y minutes

-- Komentarze jednolinijkowe zaczynają się od dwóch myślników
{- Komentarze wielolinijkowe należy 
zamykać w bloki klamrami.
-}

----------------------------------------------------
-- 1. Podstawowe typy danych oraz operatory
----------------------------------------------------

-- Mamy liczby
3 -- 3

-- Podstawowe działania działają tak, jak powinny
1 + 1 -- 2
8 - 1 -- 7
10 * 2 -- 20
35 / 5 -- 7.0

-- dzielenie domyślnie zwraca ,,dokładny'' wynik
35 / 4 -- 8.75

-- dzielenie całkowitoliczbowe
35 `div` 4 -- 8

-- wartości logiczne także są podstawowym typem danych:
True
False

-- operacje logiczne: negacja oraz porównania
not True -- False
not False -- True
1 == 1 -- True
1 /= 1 -- False
1 < 10 -- True

-- W powyższych przykładach, `not` jest funkcją przyjmującą jeden argument.
-- Haskell nie potrzebuje nawiasów, by wywołać funkcję: argumenty są po prostu
-- wypisywane jeden za drugim. Ogólnie wygląda to tak:
-- funkcja arg1 arg2 arg3...
-- Sekcja poświęcona funkcjom zawiera informacje, jak stworzyć własne.

-- Łańcuchy znaków (stringi) i pojedyncze znaki:
"To jest lancuch."
'a' -- znak
'Nie mozna laczyc apostrofow z lancuchami.' -- błąd!

-- Łańcuchy można sklejać
"Hello " ++ "world!" -- "Hello world!"

-- Łańcuch jest listą własnych znaków
['H', 'e', 'l', 'l', 'o'] -- "Hello"
"To jest lancuch" !! 0 -- 'T'

----------------------------------------------------
-- 2. Listy oraz krotki
----------------------------------------------------

-- Wszystkie elementy listy muszą być tego samego typu.
-- Poniższe dwie listy są identyczne:
[1, 2, 3, 4, 5]
[1..5]

-- Zakresy są uniwersalne.
['A'..'F'] -- "ABCDEF"

-- Przy tworzeniu zakresów można określić krok.
[0,2..10] -- [0, 2, 4, 6, 8, 10]
[5..1] -- To nie zadziała, gdyż w Haskellu zakresy tworzone są domyślnie rosnąco
[5,4..1] -- [5, 4, 3, 2, 1]

-- indeksowanie listy od zera
[1..10] !! 3 -- 4

-- Można nawet tworzyć listy nieskończone!
[1..] -- lista wszystkich liczb naturalnych

-- Nieskończone listy mają prawo działać, ponieważ Haskell cechuje się leniwym 
-- wartościowaniem. To oznacza, że obliczane są jedynie te elementy listy, 
-- których istotnie potrzebujemy. Możemy poprosić o tysiączny element i 
-- dostaniemy go:

[1..] !! 999 -- 1000

-- Haskell wyznaczył pierwsze tysiąc elementów listy, ale cała jej reszta 
-- jeszcze nie istnieje! Nie zostanie obliczona ich wartość, póki nie zajdzie
-- taka potrzeba.

-- łączenie dwóch list
[1..5] ++ [6..10]

-- dodawanie pojedynczego elementu na początek listy
0:[1..5] -- [0, 1, 2, 3, 4, 5]

-- więcej operacji na listach
head [1..5] -- 1
tail [1..5] -- [2, 3, 4, 5]
init [1..5] -- [1, 2, 3, 4]
last [1..5] -- 5

-- list comprehensions
[x*2 | x <- [1..5]] -- [2, 4, 6, 8, 10]

-- z dodatkowym warunkiem
[x*2 | x <- [1..5], x*2 > 4] -- [6, 8, 10]

-- każdy element krotki może być innego typu, jednak sama krotka musi być stałej 
-- długości. Przykładowo:
("haskell", 1)

-- dostęp do elementów pary (krotki długości 2):
fst ("haskell", 1) -- "haskell"
snd ("haskell", 1) -- 1

----------------------------------------------------
-- 3. Funkcje
----------------------------------------------------
-- Prosta funkcja przyjmująca dwa argumenty
add a b = a + b

-- Pamiętaj, że podczas stosowania ghci, interpretera Haskella, wszelkie 
-- definicje muszą zostać poprzedzone słowem `let`, na przykład:
-- let add a b = a + b

-- Używanie funkcji:
add 1 2 -- 3

-- Nazwę funkcji można podać między dwoma argumentami, ale wtedy musi zostać
-- otoczona grawisami:
1 `add` 2 -- 3

-- Nazwa funkcji nie musi zawierać żadnych liter, przykładem czego jest 
-- operator dzielenia:
(//) a b = a `div` b
35 // 4 -- 8

-- Strażnicy: prosty sposób na rozbijanie funkcji na przypadki
fib x
  | x < 2 = 1
  | otherwise = fib (x - 1) + fib (x - 2)

-- Dopasowanie wzorca jest podobne. Haskell sam automatycznie wybierze, która
-- z poniższych definicji fib powinna zostać użyta:
fib 1 = 1
fib 2 = 2
fib x = fib (x - 1) + fib (x - 2)

-- Dopasowanie z krotkami:
foo (x, y) = (x + 1, y + 2)

-- Dopasowanie z listami. Tutaj `x` jest pierwszym elementem listy, 
-- natomiast `xs` to jej reszta (ogon). Poniższa funkcja nakłada funkcję
-- na każdy z elementów listy:
myMap func [] = []
myMap func (x:xs) = func x:(myMap func xs)

-- Funkcje anonimowe tworzone są przy użyciu w-tył-ciachu, po którym następują
-- wszystkie argumenty:
myMap (\x -> x + 2) [1..5] -- [3, 4, 5, 6, 7]

-- używanie zwijania z anonimowymi funkcjami: foldl1 zwija z lewej strony,
-- przyjmując jako wartość początkową zbieracza pierwszy element listy.
foldl1 (\acc x -> acc + x) [1..5] -- 15

----------------------------------------------------
-- 4. Więcej funkcji
----------------------------------------------------

-- częściowe nakładanie: jeśli funkcja nie otrzyma wszystkich swoich argumentów, 
-- zostaje cześciowo nałożona - zwraca funkcję, która przyjmuje pozostałe,
-- brakujące argumenty.

add a b = a + b
foo = add 10 -- foo jest teraz funkcją, która przyjmuje liczbę, zwiększa ją o 10
foo 5 -- 15

-- Inny sposób na zapisanie tego samego:
foo = (10+)
foo 5 -- 15

-- składanie funkcji:
-- operator `.` składa wiele funkcji w jedną.
-- Dla przykładu, foo jest funkcją, która powiększa swój argument o 10, mnoży 
-- tak uzyskaną liczbę przez 4 i zwraca wynik:
foo = (4*) . (10+)

-- 4*(10 + 5) = 60
foo 5 -- 60

-- ustalanie kolejności
-- Haskell posiada inny operator, `$`, który nakłada funkcję do podanego
-- parametru. W przeciwieństwie do zwykłego lewostronnie łącznego nakładania 
-- funkcji, którego priorytet jest najwyższy (10), operator `$` posiada
-- priorytet 0 i jest prawostronnie łączny. Tak niski priorytet oznacza, że
-- wyrażenie po prawej traktowane jest jako parametr funkcji po lewej

-- wcześniej
even (fib 7) -- fałsz

-- równoważnie
even $ fib 7 -- fałsz

-- składanie funkcji
even . fib $ 7 -- fałsz


----------------------------------------------------
-- 5. Sygnatury typów
----------------------------------------------------

-- Haskell posiada wyjątkowo silny system typów, w którym każde poprawne 
-- wyrażenie ma swój typ.

-- Kilka podstawowych typów:
5 :: Integer
"hello" :: String
True :: Bool

-- Funkcje też są określonego typu.
-- `not` przyjmuje wartość logiczną i taką też zwraca:
-- not :: Bool -> Bool

-- Przykład funkcji przyjmującej dwa argumenty
-- add :: Integer -> Integer -> Integer

-- Dobrą praktyką podczas definiowania wartości jest napisanie nad nią
-- także jej typu:
double :: Integer -> Integer
double x = x * 2

----------------------------------------------------
-- 6. Wyrażenia warunkowe
----------------------------------------------------

-- wyrażenie warunkowe
haskell = if 1 == 1 then "wspaniale" else "paskudnie" -- haskell = "wspaniale"

-- wyrażenie warunkowe można rozbić na wiele linii, 
-- ale trzeba uważać na wcięcia w kodzie
haskell = if 1 == 1
            then "wspaniale"
            else "paskudnie"

-- rozpatrywanie przypadków: oto jak można parsować argumenty z linii poleceń:
case args of
  "help" -> printHelp
  "start" -> startProgram
  _ -> putStrLn "bad args"

-- Haskell zastępuje pętle (których nie ma) rekurencyjnymi wywołaniami funkcji.
-- map aplikuje funkcję do każdego elementu listy:

map (*2) [1..5] -- [2, 4, 6, 8, 10]

-- możesz zdefiniować funkcję for przy użyciu map:
for array func = map func array

-- a następnie użyć jej:
for [0..5] $ \i -> show i

-- mogliśmy użyć krótszego zapisu bez zmiany działania funkcji for:
for [0..5] show

-- Do redukcji listy służy polecenie foldl (foldr):
-- foldl <fn> <initial value> <list>
foldl (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 43

-- Jest to równoważne z:
(2 * (2 * (2 * 4 + 1) + 2) + 3)

-- foldl składa od od lewej strony, foldr od prawej
foldr (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 16

-- To zaś równoważne jest:
(2 * 1 + (2 * 2 + (2 * 3 + 4)))

----------------------------------------------------
-- 7. Typy danych
----------------------------------------------------

-- Oto jak tworzy się nowe typy danych w Haskellu:

data Color = Red | Blue | Green

-- Teraz można używać ich we własnych funkcjach:

say :: Color -> String
say Red = "You are Red!"
say Blue = "You are Blue!"
say Green =  "You are Green!"

-- Twoje typy danych mogą posiadać nawet parametry:

data Maybe a = Nothing | Just a

-- Wszystkie poniższe są typu Maybe
Just "hello"    -- typu `Maybe String`
Just 1          -- typu `Maybe Int`
Nothing         -- typu `Maybe a` for any `a`

----------------------------------------------------
-- 8. Haskell IO
----------------------------------------------------

-- Chociaż obsługa wejścia i wyjścia nie może zostać wyjaśniona przez poznaniem
-- monad, spróbujemy zrobić to częściowo

-- Wykonanie programu napisanego w Haskellu wywołuje funkcję `main` 
-- Musi zwrócić wartość typu `IO a` dla pewnego `a`. Przykład:

main :: IO ()
main = putStrLn $ "Hello, sky! " ++ (say Blue)
-- putStrLn has type String -> IO ()

-- Najłatwiej obsłużyć wejście i wyjście, kiedy program zostanie 
-- zaimplementowany jako funkcja String -> String. Funkcja
--    interact :: (String -> String) -> IO ()
-- pobiera pewien tekst, wykonuje na nim operacje, po czym wypisuje wynik.

countLines :: String -> String
countLines = show . length . lines

main' = interact countLines

-- Możesz myśleć o wartości typu `IO ()` jako reprezentującej ciąg czynności,
-- które komputer ma wykonać, zupełnie niczym program komputerowy w imperatywnym
-- języku programowania. Akcje można łączyć przy użyciu notacji `do`:

sayHello :: IO ()
sayHello = do
   putStrLn "What is your name?"
   name <- getLine -- this gets a line and gives it the name "name"
   putStrLn $ "Hello, " ++ name

-- Ćwiczenie: napisz własną wersję `interact`, 
-- która czyta tylko jedną linię wejścia.

-- Kod w `sayHello` nigdy się nie wykona. Jedyną akcją, która zostanie 
-- uruchomiona, jest wartość `main`.
-- Aby uruchomić `sayHello`, należy zastąpić poprzednią definicję `main` przez
--   main = sayHello

-- Spróbujmy lepiej zrozumieć, jak działa funkcja `getLine`, której właśnie
-- użyliśmy. Jej typem jest
--    getLine :: IO String
-- Możesz myśleć o wartości typu `IO a` jako reprezentującej program, który
-- wygeneruje wartość typu `a`, poza wszystkim innym, co jeszcze zrobi.
-- Możemy także tworzyć własne akcje typu `IO String`:

action :: IO String
action = do
   putStrLn "This is a line. Duh"
   input1 <- getLine
   input2 <- getLine
   -- The type of the `do` statement is that of its last line.
   -- `return` is not a keyword, but merely a function
   return (input1 ++ "\n" ++ input2) -- return :: String -> IO String

-- Możemy użyć tego tak jak używaliśmy `getLine`:

main'' = do
    putStrLn "I will echo two lines!"
    result <- action
    putStrLn result
    putStrLn "This was all, folks!"

-- Typ `IO` jest przykładem monady. Sposób w jakim Haskell używa monad do 
-- obsługi wejścia i wyjścia pozwala mu być czysto funkcyjnym językiem.
-- Każda funkcja, która wchodzi w interakcje ze światem zewnętrznym, oznaczana
-- jest jako `IO` w jej sygnaturze typu, co umożliwia odróżnianie funkcji
-- czystych od zależnych od świata lub modyfikujących stan.

-- To naprawdę użyteczna własność, dzięki której jesteśmy w stanie uruchamiać
-- czyste funkcje jednocześnie.

----------------------------------------------------
-- 9. Interaktywne środowisko programowania
----------------------------------------------------

-- Aby uruchomić repl (read-eval-print loop, interaktywne środowisko), należy
-- wpisać `ghci`. Można już programować. Do definiowania nowych wartości służy
-- słowo kluczowe `let`:

let foo = 5

-- Do sprawdzania typów dowolnej wartości (wyrażenia) wykorzystuje się `:t`:

> :t foo
foo :: Integer

-- Działania takie jak `+`, `:` czy `$`, są funkcjami.
-- Przed sprawdzeniem ich typu należy otoczyć je nawiasami:

> :t (:)
(:) :: a -> [a] -> [a]

-- Dodatkowych informacji dostarcza `:i`:

> :i (+)
class Num a where
  (+) :: a -> a -> a
  ...
    -- Defined in ‘GHC.Num’
infixl 6 +

-- Można nawet wykonywać akcje typu `IO ()`!

> sayHello
What is your name?
Friend!
Hello, Friend!

qsort [] = []
qsort (p:xs) = qsort lesser ++ [p] ++ qsort greater
    where lesser  = filter (< p) xs
          greater = filter (>= p) xs