自定义子集不回溯

Question

我是初学者，我一直在做一些功课。 在我的代码的某些部分，我必须在回溯上生成给定集合的子集。意思是，代码应该尝试子集，当它在下一个条件失败时，尝试下一个子集。我做了一些研究，默认函数subset不会回溯，因为正如this中所解释的那样，两个参数都是input arguments。所以我建立了一个自定义的，仍然没有回溯。你能告诉我一些我失败的事吗？这是我的代码：

    numNutrients(8).
    product(milk,[2,4,6]).
    product(porkChops,[1,8]).
    product(yoghurt,[3,1]).
    product(honey,[5,7]).
    product(plastic,[3,5,2]).
    product(magic,[5,7,8]).


nutrientlist(N,L):-findall(I,between(1,N,I),L).

subset2([],[]):-!.
subset2([X|T],[X|T2]):-
    subset2(T,T2).
subset2([_|T],[T2]):-
    subset2(T,T2).

shopping(K,L):-
    numNutrients(J),
    nutrientlist(J,N),
    findall(P,product(P,_),Z),
    subset2(X,Z),
    length(X,T),
    T =< K,
    covers(X,N),
    L = X.

covers(_,[]):-!.
covers([X|L],N):-
    product(X,M),
    subset2(M,N),
    subtract(N,M,T),
    covers(L,T).

main:-
    shopping(5,L),
    write(L).

问题在于谓词购物（K，L）。当它到达谓词subset2时，它给出整个集合，其长度为6（不是5），然后失败并且不回溯。由于所有先前的谓词都无法回溯，因此失败了。

那么，为什么不对subset2进行回溯？

感谢您的时间。

Answer 1

主要焦点：subset2/2

首先，让我们将仅集中在谓词上，该谓词显示与您期望的属性不同的属性。

在您的情况下，这只是 subset2/2，由您定义为：

subset2([], []) :- !.
subset2([X|T], [X|T2]) :-
        subset2(T, T2).
subset2([_|T], [T2]) :-
        subset2(T, T2).

我现在将使用声明性调试来查找问题的原因。

要应用此方法，我删除!/0 ，因为声明性调试最适用于纯和单调逻辑程序。有关详细信息，请参阅logical-purity。因此，我们将继续努力：

subset2([], []).
subset2([X|T], [X|T2]) :-
        subset2(T, T2).
subset2([_|T], [T2]) :-
        subset2(T, T2).

测试用例

让我们首先构建一个产生非预期答案的测试用例。例如：

?- subset2([a], [a,b]).
false.

显然不意图。我们可以概括测试用例吗？是：

?- subset2([a], [a,b|_]).
false.

所以，我们现在有一个无限的例子系列产生错误的结果。

练习：是否还存在程序过于笼统的情况，即成功的测试用例，尽管它们会失败？

找出错误

为什么我们在上述案例中看到了意外失败？要找出这些错误，让我们概括该程序。

例如：

subset2(_, []).
subset2([_|T], [_|T2]) :-
        subset2(T, T2).
subset2(_, [T2]) :-
        subset2(T, T2).

即使有大量概括，我们仍然：

?- subset2([a], [a,b|_]).
false.

也就是说，我们在很多情况下期望查询成功，但失败。这意味着剩下的程序，即使它是原始程序的大量泛化，仍然太具体。

更正程序

要使显示的案例成功，我们必须 ：

• 添加条款，描述我们需要的案例
• 或 更改现有条款涵盖这些案例 。

例如，一个出路就是将以下子句添加到数据库中：

subset2([a], [a,b|_]).

我们甚至可以将概括为：

subset2([a], [a|_]).

将这些子句中的任何一个或两个添加到程序中将使查询成功：

?- subset2([a], [a,b|_]).
true.

然而，这当然是不我们正在寻找的subset2/2的一般定义，因为例如在以下情况下仍会失败：

?- subset2([x], [x,y|_]).
false.

因此，让我们使用其他选项，并更正现有定义。特别是，让我们考虑一般化程序的最后一个条款：

subset2(_, [T2]) :-
        subset2(T, T2).

请注意，如果第二个参数是恰好一个元素的列表，则该仅成立，该列表受进一步约束的约束。这似乎太具体了！

因此，我建议您首先更改此子句，以便至少使得到目前为止收集的测试用例成功。然后，添加必要的特化，使其成功成功用于预期的案例。