How do I use the “Maybe” data type in a math expression in Haskell?

MRE:

foo :: (Eq a) => a -> [a] -> Maybe Int
foo _ [] = Nothing
foo n (m:ms)
    | -- some conditional statements that return Just <number here>
    | otherwise = 3 + (foo n ms)

Error:

Could not deduce (Num (Maybe Int)) arising from a use of ‘+’
      from the context: Eq a
        bound by the type signature for:
                   foo :: forall a. Eq a => a -> [a] -> Maybe Int
        at functions.hs:22:1-40
In the expression: 3 + (foo n ms)

What works:

otherwise = fmap (+3) (foo n ms)

Is there any way to do this without fmap?

PS: The only constraint on a is Eq has to hold.

3

The problem is that 3 is Int but (foo n ms) is Maybe Int, and you cannot add them.

You can pattern match on the result of foo n ms explicitly if you don’t want to fmap over Maybe Int.

otherwise = case foo n ms of
              Just x -> Just (3 + x)
              Nothing -> Nothing

It’s also an option to use a Monad instance of Maybe, but it’s kind of a redundant version of fmap (+3) (foo n ms).

otherwise = do
  x <- foo n ms
  pure (3 + x)

Yet another option would be lifting (+) to Maybe Int -> Maybe Int -> Maybe Int with liftA2, but again, it’s kind of another redundant version.

otherwise = liftA2 (+) (Just 3) (foo n ms)

Is there any way to do this without fmap?

You can use an accumulator, which is often more useful:

foo :: (Eq a) => a -> [a] -> Maybe Int
foo n xs = go xs n 0 where
  go [] _ _ = Nothing
  go (m:ms) n a  = go ms n (a+3)

We thus start with a zero as third parameter, and sum up 3 each time the go (m:ms) n a fires.

This will avoid wrapping and unwrapping the value into a Just data constructor. At the end you thus use a Just a (or you add a to the result). So you thus do some additional bookkeeping with the recursion.

Any applicative can be given a Num instance; see also Ap. Some variations:

-- reuse the existing instance (problem: orphan instance)
deriving instance Num a => Num (Maybe a) via Ap Maybe a

-- implement the instance yourself (still an orphan)
instance Num a => Num (Maybe a) where
    fromInteger = pure . fromInteger
    (+) = liftA2 (+)
    abs = fmap abs
    -- ...etc.

-- use Ap in your function definition
foo :: Eq a => a -> [a] -> Ap Maybe Int
foo _ [] = Ap Nothing
foo n (m:ms)
    | ...
    | otherwise = 3 + foo n ms

-- use Ap as an internal implementation detail
foo :: Eq a => a -> [a] -> Maybe Int
foo n_ ms_ = getAp (foo' n_ ms_) where
    foo' _ [] = Ap Nothing
    foo' n (m:ms)
        | ...
        | otherwise = 3 + foo n ms

-- realize that all the fanciness is not worth avoiding one fmap
foo :: Eq a => a -> [a] -> Maybe Int
foo _ [] = Nothing
foo n (m:ms)
    | ...
    | otherwise = (3+) <$> foo n ms

Be aware, though, that there’s one law that most Num instances have that Ap Maybe a violates: Ap Nothing - Ap Nothing /= 0.

2

Consider whether you need arithmetic with Nothing, or if that’s just a one-time issue for empty lists. That is, can you structure your code something like the following?

foo :: Num a => a -> [a] -> Maybe a
foo _ [] = Nothing
foo n ms = foo' n ms where
            foo' :: Num a => a -> [a] -> a
            foo' n [] = ...
            foo' n (m':ms') = 3 + foo' n ms'
      

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật