{-# LANGUAGE TypeOperators, ScopedTypeVariables #-} module Data.Fin where import Data.Nat newtype Fin n = Fin Int deriving (Show, Eq, Ord) zero :: Fin (S n) zero = Fin 0 succ :: Fin n -> Fin (S n) succ (Fin n) = Fin (n + 1) pred :: Fin n -> Fin n pred (Fin 0) = Fin 0 pred (Fin n) = Fin (n - 1) addFin :: Fin x -> Fin y -> Fin (x :+: y) addFin (Fin x) (Fin y) = Fin $ x + y mulFin :: Fin x -> Fin y -> Fin (x :*: y) mulFin (Fin x) (Fin y) = Fin $ x * y -- 5 * Fin 13 is at most 5 * 12 = 60, or Fin 61. Is this too tight? mulNatFin :: Nat x -> Fin (S y) -> Fin (S (x :*: y)) mulNatFin x (Fin y) = Fin $ natToInt x * y raise :: k -> Fin n -> Fin (n :+: k) raise _ (Fin i) = Fin i intToFin :: Int -> Nat n -> Maybe (Fin n) intToFin i n | i >= natToInt n || i < 0 = Nothing | otherwise = Just (Fin i) finToInt :: Fin n -> Int finToInt (Fin i) = i natToFin :: Nat n -> Fin (S n) natToFin = Fin . natToInt