我最近开始学习prolog,但我很难处理递归规则。我理解简单的规则,但是我遇到了这个例子的问题,我发现了一个程序,它给出了列表中所有元素的总和:
addup([], 0).
addup([FirstNumber | RestOfList], Total) :-
addup(RestOfList, TotalOfRest),
Total is FirstNumber + TotalOfRest.
现在如果我追踪这个,我得到以下内容:
[trace] ?- addup([3, 5, 7], Total).
Call: (7) addup([3, 5, 7], _G322)
Call: (8) addup([5, 7], _L1)
Call: (9) addup([7], _L2)
Call: (10) addup([], _L3)
Exit: (10) addup([], 0) % I understand what it does till here
^ Call: (10) _L2 is 7+0
^ Exit: (10) 7 is 7+0
Exit: (9) addup([7], 7)
^ Call: (9) _L1 is 5+7
^ Exit: (9) 12 is 5+7
Exit: (8) addup([5, 7], 12)
^ Call: (8) _G322 is 3+12
^ Exit: (8) 15 is 3+12
Exit: (7) addup([3, 5, 7], 15)
Total = 15.
我理解前几步;它不断削减头部并制作新的TotalOfRest,直到原始列表为空,并与第一个事实相匹配。这使得第三个TotalOfRest(我称之为_L3)等于0。 但现在呢? Prolog是如何使L2等于7 + 0的步骤。我理解prolog开始回溯,但是什么与得出结论相匹配?道达尔现在7岁了?或者有三种不同的Total&具有与TotalOfRest不同的值?并且RestofList仍然等于[]而FirstNumber仍然是7?
所以基本上:prolog如何从找出L3到最终结论?
我对此非常陌生,所以如果有人能为我解释这个问题,我会非常感激!
答案 0 :(得分:2)
请注意,您的递归调用会引入一个新变量:
addup([], 0).
addup([FirstNumber | RestOfList], Total) :-
addup(RestOfList, TotalOfRest),
Total is FirstNumber + TotalOfRest.
在每个递归级别,都会创建一个新的TotalOfRest
变量。请注意,上层递归级别的TotalRest
与递归中较深的级别不一样。
使用变量名称可以更方便trace
:
[trace] ?- addup([3, 5, 7], Total).
Call: (7) addup([3, 5, 7], _Total)
Call: (8) addup([5, 7], _TotalOfRest1)
Call: (9) addup([7], _TotalOfRest2)
Call: (10) addup([], _TotalOfRest3)
Exit: (10) addup([], 0)
^ Call: (10) _TotalOfRest2 is 7+0
^ Exit: (10) 7 is 7+0
Exit: (9) addup([7], 7)
^ Call: (9) _TotalOfRest1 is 5+7
^ Exit: (9) 12 is 5+7
Exit: (8) addup([5, 7], 12)
^ Call: (8) _Total is 3+12
^ Exit: (8) 15 is 3+12
Exit: (7) addup([3, 5, 7], 15)
Total = 15.
所以,如果执行递归调用,则会创建一个新变量_TotalOfRest1
。调用以递归方式完成,直到_TotalOfRest3
。现在,在该级别_TotalOfRest3 = 0
设置为0
。但是递归中仍然存在需要解决的命令:Total is FirstNumber + TotalOfRest.
。请注意,所有这些Total
都是局部变量(这也适用于TotalOfRest
和FirstNumber
)。所以在每个级别都解决了这个问题。请注意,例如递归级别为2的Total
对于调用者来说实际上是_TotalOfRest2
。
所以递归看起来像:
addup([3, 5, 7], Total) :-
% FirstNumber = 3
% RestOfList = [5, 7]
% Total = Total
addup([5,7], _TotalOfRest1) :-
% FirstNumber = 5
% RestOfList = [7]
% Total = _TotalOfRest1
addup([7], _TotalOfRest2) :-
% FirstNumber = 7
% RestOfList = []
% Total = _TotalOfRest2
addup([],_TotalOfRest3),
% resolved to _TotalOfRest3 = 0
Total is 7 + 0.
% resolved to Total = 7
% resolved to _TotalOfRest2 = 7
Total is 5 + 7.
% resolved to Total = 12
% resolved to _TotalOfRest1 = 12
Total is 3 + 12.
% resolved to Total = 15
% resolved tot Total = 15
代码部分以粗体显示,您可以看到在每个级别都有局部变量接地并传回外部范围。