Prolog 程序的复杂性？

Posted 2023-05-08

【中文标题】Prolog 程序的复杂性？

【英文标题】：Complexity in Prolog programs?

【发布时间】：2010-12-19 03:14:55

【问题描述】：

在 Prolog 中，使用回溯来解决问题。它是一种声明性范例，而不是一种命令性范例（如 C、php 或 Python）。在这种语言中，是否值得考虑复杂性？

正如某人在this question 中指出的那样，您认为问题的自然方式似乎是 O(N^2)。

【问题讨论】：

当然，我想是的。有列表，您可以遍历它们。这是递归完成的事实并不意味着我们不能说存在 O(n) 复杂度。

【参考方案1】：

您绝对可以分析 Prolog 程序的复杂性，就像任何其他语言一样。您链接的那个特定问题可能是 O(n^2)。但并不是所有的 Prolog 程序都会有这种复杂性。例如，您可以在 Prolog 中轻松编写 SAT 求解器，而该问题是 NP-Complete。

【参考方案2】：

这完全取决于问题。

例如据我所知，对数字列表求和是 O(N)。

sum([],0).
sum(List,Total) :-
   sum(List,0,Total).

sum([],Total,Total).
sum([Head|Rest],Accumulator,Total) :-
    SoFar is Head + Accumulator,
    sum(Rest,SoFar,Total).

唯一的动作是加法（“is”）和递归调用，它们的值都应该是 1。它们都将执行 ~ 列表中的每个项目一次，因此总操作应该是 ~ 2N，即 O(N)。

【参考方案3】：

分析任何语言的复杂性很重要，无论是序言还是任何命令式语言。不过我可以给你一些提示来加快你的序言程序

始终始终尝试使您的程序尾递归。这将确保您的程序不会耗尽堆栈。 尝试在您知道不需要任何进一步答案的程序中使用 cut and fail。 尝试使用累加器。 查看 CLPFD，它有助于大大减少搜索空间，从而加快您的程序。从本质上讲，它会在您的程序回溯之前消除错误的选择，并浪费时间探索这些选择。 始终先写出最佳结果规则。 （这实际上取决于问题，但通常最好的情况规则是第一位的）。