Question

我是prolog（swi prolog）的新手，很抱歉，如果这是一个愚蠢的问题。这也是一项单一的任务。我被要求找到列表的产品，这就是我想出的：

product([],1).
product([H|T], Product) :-
    product( T, Product1),
    Product is H * Product1.

最长的我有基本情况：

product([],0).

但这使一切都归零。但是，在测试基本情况时 product([],Product)，我得到一个 - 这是不正确的。任何解决方案的提示都将受到赞赏。

Answer 1

这不是不正确的：1是乘法下“数字”的identity element。例如，您可以抽象出操作和循环，以获得以下内容：

list_op_product(L, Op, P) :-
    identity_element(Op, IE),
    reverse(L, R), % no foldr in SWI-Prolog, at least
    foldl(Op, R, IE, P).

所以你只需要定义identity_element/2和操作本身。所以，加法和乘法就像是：

identity_element(add, 0).
identity_element(mult, 1).

add(X, Y, R) :- R is X + Y.
mult(X, Y, R) :- R is X * Y.

然后你可以说：

?- list_op_product([2,3,4], add, Sum).
Sum = 9.

?- list_op_product([2,3,4], mult, Product).
Product = 24.

类似地，字符串连接的标识元素是空字符串。因此，如果您只是将以下子句添加到identity_element/2：

identity_element(atom_concat, '').

你现在可以说：

?- list_op_product([a,b,c], atom_concat, R).
R = abc.

当然，大部分内容都是不必要的，但它说明了这一点。

至于other answer：为了避免错误答案，可能会采用比剪辑更简洁的方法：

product([], 0).
product([H|T], P) :-
    product_1(T, H, P).

product_1([], P, P).
product_1([H|T], H0, P) :-
    product_1(T, H, P0),
    P is P0 * H0.

现在：

?- product([2,3,5], P).
P = 30.

?- product([], P).
P = 0.

但这感觉不对。你应该还有一个基本案例：

product([], 1).

product/2的这一条款只是定义了你的身份元素;这就是为什么将1留在那里并且不用0替换它仍然更好！但是，对于非空列表，您将执行一次乘法运算（您将不会使用最后一个* 1）。这是一个有效且易于制作的优化。如果您尝试查找根本没有标识元素的类型的产品：那么，product([], X)未定义。您可以省略该子句，然后?- product([], X)将失败。或者，您可能会抛出错误？

Answer 2

我建议空列表的产品应为1。

第一个原因，正如CapelliC的答案所示，如果你要求它为0，那么你就有一个逻辑上的不连续性。谓词需要特殊处理来处理0产品而不是1。

空列表的产品没有特殊原因为0.事实：

foo([], X).

描述foo和[]之间的关系X。 X应该是什么？仅仅因为列表为空并不意味着逻辑答案是0。

让我们看看另一个视角。假设我有两个数字列表L1和L2。并且假设这些列表的产品分别是p1和p2。如果我有：

append(L1, L2, L), product(L, X).

X应该是什么？我认为这将是p1 x p2。如果L1 = [2, 3]和L2 = [4, 5]，则我们p1 = 6，p2 = 20。 L = [2, 3, 4, 5]，其产品为120，即6 x 20。到目前为止一切都很好。

现在假设L2 = []。然后是L = [2, 3]。如果product(L2, 0)，那么我会p2 = 0和p1 x p2 = 0。但product(L, 6).所以逻辑分解，我们有数学或逻辑上的不连续性。但是，如果product([], 1).，那么这一切都按预期工作。

在算术意义上，如果没有任何东西，代数身份就是默认拥有的。对于总和，标识为0，我可以将a写为a + 0 + ... + 0，但仍然有a。同样，a可以写成a x 1 x ... x 1。因此，product([], 1).的数学意义是正确的。

Answer 3

通常在描述涉及列表的关系时，从描述两种情况开始是有意义的：一种用于空列表，一种用于涉及至少一个元素的列表。

在第二个子句中，您可以使用list_product([], 1). list_product([L|Ls], P) :- foldl(product_, Ls, L, P). product_(A, B, P) :- P is A*B.和一个小的辅助谓词。例如：

list_product(Ls, P) :- foldl(product_, Ls, 1, P).

事实上，你可以将其写成：

?- list_product([1,2,3,4], P).
P = 24.

空列表的产品明智地定义为1，因此，当在多个列表上构建产品时，空列表会自然地混合并且不会更改任何结果。

示例：

{!! file_get_contents(asset('images/icon.svg')) !!}

和

?- maplist(list_product, [[1,2],[],[3,4]], Ps), list_product(Ps, P).
P = 24,
Ps = [2, 1, 12].

Answer 4

我同意@Boris表达的观点，但我认为如果你想要一个空列表的结果为0，你可以利用模式匹配，这是Prlog的一个显着特点： / p>

product([], 0).
product([N], N).
product([H|T], Product) :-
    product(T, Product1),
    Product is H * Product1.

由于引入的基本情况与递归子句重叠，因此需要进行剪切，以避免

?- product([2,3,5],X).
X = 30 ;
X = 0.

所以请根据需要更改我的建议。

编辑以避免剪切，另一种模式可能是

product([], 0).
product([N], N).
product([H,I|T], Product) :-
        product([I|T], Product1),
        Product is H * Product1.

现在第二和第三个条款不再重叠，但可能是你的Prolog不够聪明，无法优化谓词......

Prolog - 查找列表的产品

4 个答案: