无法理解为什么prolog会无限循环

Question

摘自Bratko的书，Prolog Programming for Artificial Intelligence (4th Edition) 我们有以下无效的代码-

anc4(X,Z):-
    anc4(X,Y),
    parent(Y,Z).
anc4(X,Z):-
    parent(X,Z).

在书的第55页，图2.15中，显示parent(Y,Z)一直在调用，直到堆栈内存不足为止。

我不明白的是，序言对anc4（X，Y）进行了递归调用，而不是对父对象（Y，Z）进行了递归调用。为什么序言不遍历第一行 anc4(X,Y)，而是遍历第二行？

您能否详细说明为什么parent(Y,Z)行一直被调用？

谢谢。

Answer 1

“问题”（即目标顺序）的起源深深扎根于该语言的基础。

Prolog基于按时间顺序回溯的简单高效策略来实现SLD resolution，而像anc4/2这样的左递归子句会导致无限递归。 实际上，逗号运算符(,)/2代表

  

仅在左表达式成立时评估右表达式

因此，子句中的目标顺序实际上是程序的必要部分。

对于您的具体情况，

... , parent(Y,Z).

如果

不能调用

anc4(X,Y), 

不成立。

目标顺序的对应对象是<子句> 。

也就是说，在子句交换之后，整个程序的语义有所不同：

anc4(X,Z):-
    parent(X,Z).
anc4(X,Z):-
    anc4(X,Y),
    parent(Y,Z).

为了更好地理解问题，我认为也值得尝试这个定义。

Answer 2

默认情况下，如果没有 tabling 机制，Prolog无法处理左递归。只有某些Prolog系统支持制表，通常您需要显式声明要列出的谓词。

如果您使用的是XSB，YAP或SWI-Prolog，请尝试在包含anc4/2谓词定义的源文件顶部添加以下指令：

:- table(anc4/2).

，然后重试您的查询。列表机制可以检测查询何时调用自身的 variant （*），并中止该分支的执行，直到找到查询答案为止，然后尝试其他分支（您的情况由第二子句提供） 。如果发生这种情况，将使用该答案恢复执行。

（*）此处的变量表示变量重命名时两个术语相等。