你能用纯序言写 between/3 吗？

Posted 2023-02-22

【中文标题】你能用纯序言写 between/3 吗？

【英文标题】：Can you write between/3 in pure prolog?

【发布时间】：2013-08-20 14:10:29

【问题描述】：

我一直试图了解如何从 Prolog 谓词中的回溯生成一系列值。内置谓词 between/3 将在回溯时一次生成一个范围内的所有整数，因此一个如何编写的示例可能对我的任务有所帮助。

我在现有的 Prolog 系统中寻找了一个实现，但是 GNU Prolog 的 between/3 的实现是一个 C 函数，其中的诀窍是它调用另一个 C 函数“Pl_Create_Choice_Point”，它允许它产生附加值关于回溯。

【参考方案1】：

bet(N, M, K) :- N =< M, K = N.
bet(N, M, K) :- N < M, N1 is N+1, bet(N1, M, K).

在行动：

$ swipl
?- [bet].
% bet compiled 0.00 sec, 1,064 bytes
true.

?- bet(1,5, K).
K = 1 n
K = 2 n
K = 3 n
K = 4 n
K = 5 n
false.

如果使用cut，则可以防止最终搜索失败，并恢复确切的内置 between/3 行为：

bet(N, M, K) :- N < M, K = N.
bet(N, M, K) :- N == M, !, K = N.
bet(N, M, K) :- N < M, N1 is N+1, bet(N1, M, K).

在行动：

?- [bet].
% bet compiled 0.00 sec, 416 bytes
true.

?- between(1,5,K).
K = 1 n
K = 2 n
K = 3 n
K = 4 n
K = 5.

?- [bet].
% bet compiled 0.00 sec, 240 bytes
true.

?- bet(1,5,K).
K = 1 n
K = 2 n
K = 3 n
K = 4 n
K = 5.

【讨论】：

您的初始版本要好一些，因为它最终没有失败。

【参考方案2】：

您真正要问的是如何创建选择点。只要你有一个成功的统一，你就会得到一个解决方案。这就是@seanmcl 的第一个谓词中发生的情况：

bet(N, M, K) :- N =< M, K = N.

要获得选择点，您需要有替代方案。在 Prolog 中只有两种方法可以替代：使用明确的“或”：;，或者提供另一个规则。 @seanmcl 的代码给出了另一个规则，这是这种情况的惯用语。

再举一个例子，member/2 为列表中的每个项目生成一个解决方案，但不需要神奇的 C 函数，只需两条规则：

member(X, [X|_]).
member(X, [_|Xs]) :- member(X, Xs).

让我们看看member(X, [1,2]) 会发生什么。首先使用第一条规则，将[X|_]与[1,2]统一，产生X=1、_=[2]。这是一个成功的统一，因此产生了一个解决方案。如果失败（例如在控制台上按;），则会启动回溯。下一个选择点在两条规则之间，所以输入下一条规则。 [_|Xs] 与 [1,2] 结合，产生绑定 Xs=[2]，然后调用 member(X, [2])。重新进入时，可以再次做出相同的决定，因此应用第一条规则member(X, [X|_]) 并生成X=2 绑定。这是一个解决方案。如果你再次回溯，你将得到一个无害的失败，因为这两个规则都没有与[] 统一。

我希望这有助于稍微了解情况。