list - 重复结果存储在Prolog中的列表中

Question

我正在尝试创建一个Prolog程序来解决递归方程:

f(1)=2, f(2)=5, f(n)=f(n-1)+2*f(n-2)

我使用下面的rec函数进行管理，但是当我想将结果存储在列表中时(通过函数recList)，我遇到了麻烦。
这是我的实现:

rec(1,2).
rec(2,5).
rec(X,N) :- X1 is X-1, X2 is X-2, rec(X1,N1), rec(X2,N2), N is N1+2*N2.

recList(0,[]).
recList(X,[N|L]) :- rec(X,N), X1 is X-1, recList(X1,L).

我的recList实现可以通过第一个值来调用它

?- recList(4,X). 

->

X = [19, 9, 5, 2] .

但是如果第二个元素长于两个元素，则不会这样:

?- rekurList(X,[2]).
X = 1 .

?- rekurList(X,[5,2]).
X = 2 .

?- rekurList(X,[9,5,2]).
ERROR: Arguments are not sufficiently instantiated
ERROR: In:
ERROR:    [9] rec(_12587334,9)
ERROR:    [8] rekurList(_12587360,[9,5|...]) at /locaiton/rec.pl:6
ERROR:    [7] <user>

请问怎么了？

Answer 1

谓词is/2失败，因为is/2将右侧结构评估为算术表达式。如果它不是有效的算术表达式或数字，则is/2失败。所以当你打电话

recList(X, [19, 9, 5, 2]).

您得到 rec/2: Arguments are not sufficiently instantiated。如果运行跟踪程序(在SWISH，即SWI行: trace, recList(X, [19, 9, 5, 2]).，在ECLiPSe中，您可以使用 tkeclipse Tools->Tracer)，您将得到类似以下内容的信息:

Call:recList(_13806, [19, 9, 5, 2])
 Call:rec(_13806, 19)
 Call:_14048 is _13806+-1
 Exception:_14102 is _13806+-1
is/2: Arguments are not sufficiently instantiated

为了解决这个问题，您可以通过这种方式使用 clpfd库(我使用SWI编写了解决方案):

:- use_module(library(clpfd)).

rec(1,2).
rec(2,5).
rec(X,N):- 
    X1 #> 0,
    X1 #= X-1, 
    rec(X1,N1),
    X2 #> 0,
    X2 #= X-2,  
    rec(X2,N2),
    N #= N1+2*N2, !. %notice the cut (!)

recList(0,[]):-!.
recList(X,[N|L]):- 
    rec(X,N), 
    X1 #= X-1, 
    recList(X1,L).

查询:

?- recList(X, [19, 9, 5, 2]).
X = 4.
false.

?- recList(4,L).
L = [19, 9, 5, 2]
false

请注意，需要剪切 !，因为否则，在第一个解决方案之后，如果单击更多，则计算将永远不会结束。此外，还需要 X1 #> 0和 X2 #> 0，因为否则会出现 out of local stack错误。