prolog - 了解 Prolog 中的列表和递归

Question

我在 Prolog 中思考时遇到困难。以下说法错误的是:

numberList([], 0).
numberList([H|T], Limit) :-
    H is Limit,
    numberList(T, Limit - 1).

我想要

?- numberList(X,Limit).

确定[Limit, Limit-1 ... 1]作为给定Limit值的唯一解决方案，即

?- numberList(X, 100).

将产生X = [100, 99, 98, ..., 1]。。

我的猜测是，我的理解有问题，因此无法正常工作。我不一定要求解决我正在尝试做的事情，我只是想了解为什么我的第一次尝试是错误的。

Answer 1

这里潜伏着两个主要问题:

1-您在正确的位置进行统一和算术运算时遇到困难

2-您没有充分检查您的输入

备注 1- (is)/2 用于进行算术运算，例如，将 1 减去 Limit. (is)/2 可以但不应该用于将变量统一到已计算的算术表达式。 (=)/2 应该是首选(统一)。

关于 2 的评论 - 即使你的运算符正确，你的程序也会循环。稍后会详细介绍。

仅靠自己切换运算符不会获得太多好处，因此正确的方法是:

numberList([], 0).
numberList([Limit|T], Limit) :-
    NewLimit is Limit - 1,
    numberList(T, NewLimit).

在这里你可以看到我在第二个子句的开头隐式地使用了统一，另一种表达方式如下:

numberList([], 0).
numberList([H|T], Limit) :-
    H = Limit,
    NewLimit is Limit - 1,
    numberList(T, NewLimit).

但是现在，正如您通过尝试该程序所看到的，它找到了正确的解决方案，但如果您使用 ; 请求另一个解决方案，它就会循环。

对于初学者来说，原因可能更难发现:当 Prolog 成功并返回一个解决方案时，它只能通过探索执行过程中留下的选择点来找到新的解决方案。在这里，剩下的唯一选择点是当 Limit 为 0 时。因此，在这种情况下，它会尝试第二个子句而不是第一个子句，并循环直到达到 NegativeInfinity。遗憾的是，由于到达那里的路程相当长，所以之前就已经满了。这个问题的解决方案是在第二个子句中添加一个保护，指定 Limit 应大于 0 或在第一个子句中添加一个剪切，甚至更好:两者兼而有之。询问您自己是否有困难!