Prolog递归永远循环

Posted 2021-04-18

inside(a,b).
inside(a,c).
inside(b,d).
r_inside(X,Y) :- inside(X,Y).
r_inside(X,Y) :- inside(X,Z), r_inside(Z,Y).

当我尝试在with：r_inside（a，X）中找到任何内容时，上面的代码工作正常。我得到X = b，c，d，这是对的。但如果我将最后一行代码更改为：

r_inside(X,Y) :- r_inside(X,Z), inside(Z,Y).

然后我输入：r_inside（a，X），程序永远循环，为什么？

答案

Prolog是从语言处理研究中发明的，它展示了这种传统。你描述的问题被称为left recursion。最近，SWI-Prolog推出了其他Prologs模型，作为克服这种限制的通用工具。

另一答案

所以，为了清楚起见，我们正在谈论这个计划：

inside(a,b).
inside(a,c).
inside(b,d).

r_inside(X,Y) :- inside(X,Y).
r_inside(X,Y) :- r_inside(X,Z), inside(Z,Y).

和查询：

?- r_inside(a, X).
X = b ;
X = c ;
X = d ;
nontermination

为了突出查询的“不确定”方面（不会被任何具体的解决方案分心），我们可以使用：

?- r_inside(a, X), false.
nontermination

为了找到不确定的原因，我们可以使用基于程序切片的强大的声明性调试方法（参见failure-slice）。我们的想法是在程序中的点处插入false/0，以便找到仍未终止的较小（理想情况：最小）代码片段。

例如，请考虑以下版本的代码：

inside(a,b) :- false.
inside(a,c) :- false.
inside(b,d) :- false.

r_inside(X,Y) :- false, inside(X,Y).
r_inside(X,Y) :- r_inside(X,Z), false, inside(Z,Y).

有了这个版本，我们仍然得到：

?- r_inside(a, X), false.
nontermination

我现在正在使用 三振出局 文本以删除前一版本中可以忽略的那些部分，因为它们不会导致无法终止：

inside(a,b) :- false.
inside(a,c) :- false.
inside(b,d) :- false.

r_inside(X,Y) :- false, inside(X,Y).
r_inside(X,Y) :- r_inside(X,Z), false, inside(Z,Y).

因此，我们将其简化为以下对非终止的解释，因为这是唯一剩下的片段：

r_inside(X,Y) :- r_inside(X,Z).

这个片段本身已经导致不确定。没有你添加的事实，并且在单个剩余目标之后没有添加的目标可以阻止这一点。

因此，要解决此问题，您必须更改此片段。

您还可以通过考虑Prolog的实际执行策略来解释操作中的非终止。特别是，您可以使用其执行的深度优先方面进行争论。但是，为什么要这么低级别的解释呢？您可以自动生成故障切片，它们可以让您更直接地直接查看不确定的实际原因。