Question

如果Min是标准术语中最小的成员，则为真。如果List为空，则失败。

?- min_member(3, [1,2,X]).
X = 3.

解释当然是变量在标准的术语顺序中位于所有其他术语之前，并且使用了统一。但是，报告的解决方案在某种程度上是错误的。

怎么可以说是合理的？我该如何解释这个解决方案？

编辑：

阻止min_member/2成功使用此解决方案的一种方法是更改标准库（SWI-Prolog）implementation，如下所示：

xmin_member(Min, [H|T]) :-
    xmin_member_(T, H, Min).

xmin_member_([], Min0, Min) :-
    (   var(Min0), nonvar(Min)
    ->  fail
    ;   Min = Min0
    ).
xmin_member_([H|T], Min0, Min) :-
    (   H @>= Min0 
    ->  xmin_member_(T, Min0, Min)
    ;   xmin_member_(T, H, Min)
    ).

失败而不是抛出实例化错误背后的基本原理（@mat在他的回答中建议，如果我理解正确的话）是这是一个明确的问题：

＆＃34;当X是自由变量时，3是[1,2,X]的最小成员吗？＆＃34;

对此的回答（至少对我来说）是一个明确的＆＃34; No＆＃34;而不是＆＃34;我无法说出来。＆＃34;

这与sort/2：

属于同一类行为

?- sort([A,B,C], [3,1,2]).
A = 3,
B = 1,
C = 2.

适用相同的技巧：

?- min_member(3, [1,2,A,B]).
A = 3.

?- var(B), min_member(3, [1,2,A,B]).
B = 3.

Answer 1

混淆的实际来源是a common problem和普通的Prolog代码。对于Prolog谓词的纯度或杂质，没有清晰的，普遍接受的分类。在手册中，同样在标准中，纯粹和不纯的内置插件很乐意混合在一起。出于这个原因，事情经常被混淆，并且谈论应该是什么情况，什么不是，往往导致无益的讨论。

怎么可以说是合理的？我该如何解释这个解决方案？

首先，查看“模式声明”或“模式指示器”：

min_member（-Min，+ List）

在SWI文档中，这描述了程序员如何使用该谓词的方式。因此，第一个参数应该是未实例化的（并且可能在目标中也没有区分），第二个参数应该被实例化为某种类型的列表。对于所有其他用途，您可以自己动手。系统假定您能够自己检查。你真的能这样做吗？就我而言，我对此有很多困难。 ISO还有different system，originates in DEC10。

此外，对于未指明的案例，实施尝试“合理”。特别是，它试图在第一个论点中坚定不移。因此，首先计算最小值，而不考虑Min的值。然后，结果值与Min统一。这种针对滥用的强大功能通常需要付出代价。在这种情况下，min_member/2始终必须访问整个列表。无论这是否有用。考虑

?- length(L, 1000000), maplist(=(1),L), min_member(2, L).

显然，2不是L的最小值。这可以通过仅考虑列表的第一个元素来检测。由于定义的一般性，必须访问整个列表。

这种处理输出统一的方式同样在标准中处理。当（否则）声明性描述（which is the first of a built-in）明确引用统一时，您可以发现这些情况，例如

8.5.4 copy_term / 2

8.5.4.1说明
     如果copy_term(Term_1, Term_2)统一了，则
Term_2为真   术语T是一个重命名的副本（7.1.6.2）   Term_1。

或

8.4.3 sort / 2

8.4.3.1说明
     如果sort(List, Sorted)与
结合，则
Sorted为真   排序的List（7.1.6.5）列表。

以下是内置函数的那些参数（括号中），只能被理解为输出参数。请注意，还有更多有效的输出参数，但在某些操作之后不需要统一的过程。考虑8.5.2 arg/3（3）或8.2.1 (=)/2（2）或（1）。

8.5.4 1 copy_term/2（2）， 8.4.2 compare/3 (1)， 8.4.3 sort/2 (2)， 8.4.4 keysort/2 (2)， 8.10.1 findall/3（3）， 8.10.2 bagof/3（3）， 8.10.3 setof/3（3）。

对于你的直接问题，还有一些更基本的问题：

学期订单

历史上，“标准”术语顺序¹已被定义为允许setof/3和sort/2约定于1982年。（在此之前，如1978年，它在DEC10 手册用户指南中未提及。）

从1982年开始，用于实现其他订单的定期订单经常（erm，ab-），特别是因为DEC10没有直接提供更高阶的谓词。两年后（1984年）发明了call/N;但需要几十年才能被普遍接受。正是出于这个原因，Prolog程序员对排序有一种漠不关心的态度。通常他们打算对某种类型的术语进行排序，但更喜欢使用sort/2来实现此目的 - 无需任何其他错误检查。另一个原因是几十年后sort/2在其他编程语言中击败各种“高效”库的出色表现（我相信STL也有这样的错误）。代码中的完整魔法 - 我记得一个变量名为Omniumgatherum - 没有邀请复制和修改代码。

术语顺序有两个问题：变量（可以进一步实例化以使当前排序无效）和无限期。两者都在当前实现中处理而不会产生错误，但结果仍未定义。然而，程序员认为一切都会成功。理想情况下，会产生比较谓词不明原因like this suggestion的实例化错误。无可比拟的无限期的另一个错误。

SICStus和SWI都有min_member/2，但只有SICStus有min_member/3并附加参数来指定所使用的顺序。所以目标

?- min_member(=<, M, Ms).

表现得更符合您的期望，但仅限于数字（加上算术表达式）。

脚注：

1我引用标准，按标准术语顺序，这个概念自1982年左右开始存在，而标准是1995年出版的。

Answer 2

显然min_member/2不是真正的关系：

?- min_member(X, [X,0]), X = 1.
X = 1.

然而，在简单地通过（非常理想的）联合的交换性交换两个目标之后，我们得到：

?- X = 1, min_member(X, [X,0]).
false.

正如你正确观察到的那样，这显然非常糟糕。

约束是针对此类问题的声明性解决方案。在整数的情况下，有限域约束是这类问题的完全声明性解决方案。

如果没有约束，最好在我们知道太少而无法给出正确答案时抛出实例化错误。

Answer 3

这是许多（所有？）谓词的共同属性，它依赖于术语的标准顺序，而统一后两个术语之间的顺序可能会发生变化。基线是下面的连接，无法恢复：

?- X @< 2, X = 3.
X = 3.

对于参数使用-Value注释的大多数谓词都说pred(Value)是相同的为pred(Var), Value = Var。这是另一个例子：

?- sort([2,X], [3,2]).
X = 3.

如果输入 ground ，这些谓词仅表示干净的关系。要求输入接地是太多了，因为它们可以有意义地与变量一起使用，只要用户知道他/她不应该进一步实例化任何有序的术语。从这个意义上说，我不同意@mat。我同意约束肯定会使这些关系中的某些关系健全。

Answer 4

我希望我的第三个答案不会偏离主题。我没有编辑前两个中的一个，因为我认为这是一个完全不同的想法。我想知道这种不良行为是否存在：

?- min_member(X, [A, B]), A = 3, B = 2.
X = A, A = 3,
B = 2.

如果在A和B实例化的情况下可以推迟某些条件，则可以避免

。

promise_relation(Rel_2, X, Y):-
    call(Rel_2, X, Y),
    when(ground(X), call(Rel_2, X, Y)),
    when(ground(Y), call(Rel_2, X, Y)).

min_member_1(Min, Lst):-
    member(Min, Lst),
    maplist(promise_relation(@=<, Min), Lst).

我希望min_member_1(?Min, ?Lst)能够表达一种关系，即Min始终低于Lst中的任何元素（标准顺序）。

?- min_member_1(X, L), L = [_,2,3,4], X = 1.
X = 1,
L = [1, 2, 3, 4] .

如果变量稍后被实例化，它们被绑定的顺序变得很重要，因为可以在自由变量和实例变量之间进行比较。

?- min_member_1(X, [A,B,C]), B is 3, C is 4, A is 1.
X = A, A = 1,
B = 3,
C = 4 ;
false.
?- min_member_1(X, [A,B,C]), A is 1, B is 3, C is 4.
false.

但是，可以通过将所有这些目标统一在同一目标中来避免这种情况：

?- min_member_1(X, [A,B,C]), [A, B, C] = [1, 3, 4].
X = A, A = 1,
B = 3,
C = 4 ;
false.

<强>版本

如果比较仅用于实例化变量，则可以更改promise_relation/3以仅在两个变量实例化时检查关系：

promise_relation(Rel_2, X, Y):-
    when((ground(X), ground(Y)), call(Rel_2, X, Y)).

一个简单的测试：

?- L = [_, _, _, _], min_member_1(X, L), L = [3,4,1,2].
L = [3, 4, 1, 2],
X = 1 ;
false.

！由于错误的评论和建议，我们修改了首发帖子。

Answer 5

这就是min_member/2的实施方式：

min_member(Min, [H|T]) :-
    min_member_(T, H, Min).

min_member_([], Min, Min).
min_member_([H|T], Min0, Min) :-
    (   H @>= Min0
    ->  min_member_(T, Min0, Min)
    ;   min_member_(T, H, Min)
    ).

所以似乎min_member/2实际上尝试统一 Min（第一个参数），其中List中的最小元素是标准的术语顺序。

Answer 6

我对您的xmin_member实施情况有所了解。它在此查询中失败：

?- xmin_member(1, [X, 2, 3]).
false.

当列表可能包含自由变量时，我尝试包含这种情况。所以，我想出了这个：

ymin_member(Min, Lst):-
    member(Min, Lst),
    maplist(@=<(Min), Lst).

当然，在效率方面更糟糕，但它适用于这种情况：

?- ymin_member(1, [X, 2, 3]).
X = 1 ;
false.

?- ymin_member(X, [X, 2, 3]).
true ;
X = 2 ;
false.

min_member / 2的反直觉行为

6 个答案:

8.5.4 copy_term / 2

8.5.4.1说明

8.4.3 sort / 2

8.4.3.1说明

学期订单