Question

我写了几个递归的Prolog谓词，并且遇到了一个我目前还不太了解的观点。

例如，我编写了谓词split/3，它将整数列表分为非负整数列表和负整数列表：

版本1

split([], [], []).
split([ListHead|ListTail], [ListHead|PList], NList) :- 
   ListHead >= 0,
   split(ListTail, PList, NList).
split([ListHead|ListTail], PList, [ListHead|NList]) :- 
   ListHead < 0,
   split(ListTail, PList, NList).

但在达成该解决方案之前，我在下面编写了解决方案，并想知道为什么它不能正常工作：

版本2

split([], [], []).
split([ListHead|ListTail], PList, NList) :- 
   ListHead >= 0,
   split(ListTail, [ListHead|PList], NList).
split([ListHead|ListTail], PList, NList) :- 
   ListHead < 0,
   split(ListTail, PList, [ListHead|NList]).

其中：

第一个给定的参数分为ListHead和ListTail。
如果ListHead元素（整数）大于或等于0，则它会添加到非负整数列表中，并使用参数进行递归调用，并使用未处理的Nlist。
如果ListHead元素（整数）小于0，则它会添加到负整数列表中，并用作带有未处理PList的递归调用的参数。

我不明白为什么版本2不起作用;它编译时没有任何警告，但只返回错误。与上述版本的唯一区别在于，整数元素前置Nlist或PList是在谓词定义（:-运算符之后）内完成的，而不是在{{1}}运算符之后谓词调用。对我来说，将结果作为下一次调用的参数的一部分进行前置是有意义的......

我觉得我错过了Prolog以“搜索”递归电话的方式！

有人可以解释为什么版本1按预期工作而版本2没有？

Answer 1

它不起作用，因为当你回到后退时，你正在失去元素。

在版本1中，PList在返回开始时用[]实例化，你开始堆叠这样的元素：

[ListHead|PList]    the same as   [ListHead| [] ] at first level.

最后你有所有的清单。

在版本2中，Plist仍然没有实例化，切割条件永远不会满足，因为你有类似的东西：

[[]|1,2,3,4,5,6]

并且不与任何东西匹配。

在版本2中，您需要在最后使用累加器（或辅助变量）将累加器复制到实际变量中，如下所示：

split([],A,B,A,B).
split([ListHead|ListTail], PList, NList, PListAcum, NListAcum) :- ListHead >= 0, 
    split(ListTail, PList, NList, [ListHead|PListAcum], NListAcum).
split([ListHead|ListTail], PList, NList, PListAcum, NListAcum) :- ListHead < 0, 
    split(ListTail, PList, NList,  PListAcum, [ListHead|NListAcum]).

你这样称呼：

split([1,2,3,-1,-2,-3] , P, N, [], []);

让我解释一下，累加器已初始化并累积数据。当列表为空时，第一行只将累加器复制到实变量中然后累加器将其元素丢失回y递归（如果你查看不同回溯级别上变量的名称，你将会理解）但真实的变量通过回溯保持不变。

你需要为你想要返回的每个变量都有一个累加器，或者像你的第一个版本一样。

您可以搜索有关累加器的信息。

电贺。

Answer 2

模式匹配它是Prolog的一个关键特性，占该语言功能的一半，并且一起进行回溯，允许以优雅但不寻常的方式表达控制。以下是您可以“更正”第二个版本的方法

split([],[],[]).
split([ListHead|ListTail], PList, NList) :-
    ListHead >= 0, split(ListTail, Temp, NList), PList=[ListHead|Temp].
split([ListHead|ListTail], PList, NList) :-
    ListHead < 0, split(ListTail, PList, Temp), NList=[ListHead|Temp].

当然问题是基本情况无法与原始版本匹配。

Answer 3

使用较短的变量名重写代码并将规则头分配移入规则体，可能更容易阅读。

我们假设它被一个给定的列表调用，产生它的两个半部分，其中一个非负数（我们称之为“正数”，简称为0，但是包括0），另一个，它的消极因素。

版本1 读取，

split([],[],[]).
split(X, Y, Z) :-        X = [A|B], Y = [A|POS], Z = NEG,
    A >= 0, split(B, POS, NEG).
split(X, Y, Z) :-        X = [A|B], Y = POS, Z = [A|NEG],
    A <  0, split(B, POS, NEG).

一个空列表分成两个空列表;
要将列表X与头部A拆分为非负数，我们将其尾部B拆分为两个列表，正面列表POS和否定列表NEG，并且（自然地）将A置于B的正面，以X的正面值返回;
要将列表X与头部A拆分为负数，我们将其尾部B拆分为两个列表，积极列表POS和否定列表{{ 1}}，并且（自然地）将NEG添加到A的否定内容，作为B的否定值返回。

版本2 读取，

一个空列表分成两个空列表;
要将列表split([],[],[]). split(X, Y, Z) :- X = [A|B], Y = POS, Z = NEG, A >= 0, split(B, [A|POS], NEG). split(X, Y, Z) :- X = [A|B], Y = POS, Z = NEG, A < 0, split(B, POS, [A|NEG]).与头部X拆分为非负数，我们将其尾部A拆分为两个列表，正面列表和否定列表，我们要求 B的正面负责人与B（最不可能）相同;然后我们只返回A的正面尾部（即B）作为POS的正面（即一个元素更短...... ?? ）;
与负头元素类似。

我认为你可以看出这没有任何意义。

此处没有回溯，因为所有规则的子句都是互斥的（保证在回溯时失败）。

Prolog：递归函数分支＆amp; “回归”

3 个答案: