Question

我真的很难理解递归在Prolog中是如何工作的。

factorial(0,1).   
factorial(N,F) :-  
   N>0, 
   N1 is N-1, 
   factorial(N1,F1), 
   F is N * F1.

我理解第一部分是基本情况，这将结束程序的延续。但是，让我困惑的部分是第二个因子调用（N1，F1）的参数。有人可以解释一切如何执行和计算的步骤吗？

Answer 1

第二条规则基本上表示F是N 的阶乘，如果 N大于零且由N1 和 N-1生成的数字F1是N1 和 {{1}的阶乘}}是F和N的产物。

示例

让我们说你想找到3的阶乘。

F1

Prolog将-? factorial(3,F).置于目标堆栈上，然后查找头部与第一个目标匹配的规则。 factorial(3,F)有两个规则（事实factorial/2可以看作是没有正文的规则），但是对于第一个0不与5统一，因此无法使用。第二个统一，factorial(0,1)被实例化为5，Prolog将条件添加到堆栈中：

N

满足第一个目标，因为3大于零。第二个是通过将3 > 0, N1 is 3-1, factorial(N1,F1), F is 3*F1绑定到N1的算术评估结果来满足的，所以现在有一堆目标：

3-1

再次，Prolog查找可能用于满足factorial(2,F1), F is 3*F1的规则并使用第二个（factorial(2,F1)与2统一，N与F统一，不同的名称是用于变量）：

F1

接下来，2 > 0, N2 is 2-1, factorial(N2,F2), F1 is 2*F2, F is 3*F1为真，2 > 0与N2的算术结果统一，因此目标堆栈变为：

2-1

再次使用factorial(1,F2), F1 is 2*F2, F is 3*F1的第二条规则：

factorial/2

1 > 0, N3 is 1-1, factorial(N3,F3), F2 is 1*F3, F1 is 2*F2, F is 3*F1变为零（满足N3时）：

N3 is 1-1

此时，factorial(0,F3), F2 is 1 * F3, F1 is 2*F2, F is 3*F1的第一条规则可用于满足factorial/2，但会创建选择点，因为可以使用更多规则。因此，factorial(0, F3)成功将factorial(0,F3)实例化为1。

F3

通过满足堆叠中剩余的所有目标，F2 is 1 * 1, F1 is 2 * F2, F is 3 * F3变为6并且您获得了第一个解决方案。但是，F有一个选择点。此时可以使用第二条规则：

factorial(0, F3)

但是0>0, N4 is 0-1, factorial(N4,F4), F3 is 0*F4, F2 is 1*F3, F1 is 2*F2, F is 3*F3失败并且执行停止，因为没有其他选择指向回溯到。

您可以通过使用[绿色]剪切操作符来避免为0>0留下无用的选择点。

factorial(0,_)

走过Prolog中的递归因子程序？

1 个答案: