高效地访问像素

Question

我刚刚发现this post并想知道如何在Haskell中做类似的事情。在下面，我只是简化了我有困难的部分：

我有一个包含大量2D坐标的列表。对于simplicitys的缘故，让我们假设该列表包含Int坐标是所有范围内的0 - 1023

points :: [(Int,Int)] -- long list of points 

的目标现在具有图像（让我们说img :: [[Int]]其中img和每个条目其长度为1024），其中(img!!i)!!j是(i,j)在points（它将被映射到一些灰度值）的出现次数。

我试了一下，到目前为止：

1. 如果我只是用遍历points并试图incerment一些二维数组的进入i,j，约捡一些入门i,j，并增加了部分的必要途径这一方面非常麻烦，可能效率不高，另一方面使用!!容易出现index too large错误。
2. 效率稍高一点的方法：对于坐标(i,j)的每个对，使用partition来筛选出(i,j)条目并对它们进行计数，并将其余列表传递给下一对坐标。这样我们得到一个(i,j, count)的列表，我们只需要将count插入每个像素i,j一次，但在我看来，这仍然不是很优雅。

所以，你可以建议如何做到这一点的更高效，更优雅功能任何方式解决？

这只是一个示例性问题，因为我经常遇到类似的问题，只发现不满意的解决方案。

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编辑：由于这里要求是这种代码的一个例子：

main = putStrLn "before:" >> print myImg >> putStrLn "after:" >> print myImg2 
     >> putStrLn "output of our \"image\":" >> print outImg 

n :: Int 
n = 4 

-- example for "increment" 
myImg = [[n..n+3]|n<-[1,5..16]] :: [[Int]] 
myImg2 = increment myImg 2 3 10000 

-- example for our application 
zeroImg = [[0,0,0,0]|_<-[0,0,0,0]] 
outImg = foldl (\img (i,j) -> increment img i j 1) zeroImg points 

-- our "data" (here im just filling this with arbitrary numbers) 
points = [(i `mod` n,j `mod` n)|i <-[1..14],j<-[i..77+i]]  


-- not very elegant code 
increment :: [[Int]] -> Int -> Int -> Int -> [[Int]] 
increment img i j v = a ++ [x ++ [y + v] ++ z] ++ c -- increments the "pixel" (i,j) by v 
    where  
    a = take i img   
    b = img !! i 
    c = drop (i+1) img 
    x = take j b 
    y = b !! j 
    z = drop (j+1) b 

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Answer 1

您可以使用，作为一种变型，Data.Array：

import Data.Array 

main = do 
    putStrLn "before:" >> print myArr 
    putStrLn "after:" >> print myArr2 
    putStrLn "output of our \"image\":" >> print outArr 

n :: Int 
n = 4 

-- example for "increment" 
myArr = listArray ((0,0), (n-1,n-1)) [1..] 
myArr2 = accum (+) myArr [((2, 3), 1000)] 

-- example for our application 
outArr = accumArray (+) 0 ((0,0), (n-1,n-1)) [ (p, 1) | p <- points ] 

-- our "data" (here im just filling this with arbitrary numbers) 
points = [(i `mod` n,j `mod` n)|i <-[1..14],j<-[i..77+i]] 

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使用repa与vector：

import Control.Monad 
import Data.Array.Repa 
import qualified Data.Vector.Generic as V 
import qualified Data.Vector.Generic.Mutable as MV 

main = putStrLn "output of our \"image\":" >> print outArr 

n :: Int 
n = 1024 

-- example for our application 
outArr :: Array U DIM2 Int 
outArr = fromUnboxed (Z :. n :. n) $ V.create $ do 
    v <- MV.new (n * n) 
    MV.set v 0 
    forM_ points $ \(i, j) -> do 
     let idx = i * n + j 
     MV.modify v (+1) idx 
    pure v 

-- our "data" (here im just filling this with arbitrary numbers) 
points = [(i `mod` n,j `mod` n)|i <-[1..14],j<-[i..77+i]] 

Answer 2

一种可能性做图像处理在Haskell与Comonads。它允许以优雅的功能方式指定图像处理算法。一个好的和可访问的介绍是https://jaspervdj.be/posts/2014-11-27-comonads-image-processing.html。