recursion - 使用Prolog在CLP(R)中编写递归函数的正确方法

Question

我对CLP在Prolog中的工作方式感到非常困惑。我不仅发现很难看到它的好处（我确实在特定情况下看到了它，但是发现很难将其概括），更重要的是，我几乎无法弥补如何正确编写一个递归谓词。以下哪一项是CLP（R）方式的正确形式？

factorial(0, 1).
factorial(N, F):- {
  N > 0,
  PrevN = N - 1,
  factorial(PrevN, NewF),
  F = N * NewF}.

要么

factorial(0, 1).
factorial(N, F):- {
  N > 0,
  PrevN = N - 1,
  F = N * NewF},
  factorial(PrevN, NewF).

换句话说，我不确定何时应该在约束之外编写代码。在我看来，第一种情况似乎更合乎逻辑，因为PrevN和NewF属于约束。但是，如果这是真的，我很想知道在哪种情况下在递归函数中使用约束之外的谓词很有用。

Answer 1

您的帖子中存在几个重叠的问题，可能太多，无法在一个帖子中连贯地解决您的完全满意问题。

因此，我想先陈述一些一般性原则，然后在此基础上对您发布的代码发表一些具体评论。

首先，我想谈一谈您认为最重要的事情：

LP⊆CLP

这仅意味着CLP可以被视为逻辑编程（LP）的超集。是否将其视为适当的超集，或者实际上是否将它们视为表示同一概念更有意义，这值得商somewhat。以我个人的观点，没有约束的逻辑编程比具有约束的逻辑编程更难理解和可用性。考虑到即使最开始的Prolog系统也具有像dif/2这样的约束，并且像(=)/2这样的基本内置谓词也完全符合“约束”的概念，因此边界（如果存在）似乎至少在某种程度上对我而言是人为的，这表明：

LP≈CLP

不管怎样，使用CLP（任何类型）时的关键概念是约束可以作为谓词使用，并且像其他所有谓词一样在Prolog程序中使用。

因此，无论您是目标factorial(N, F)还是{ N > 0 }，至少在原则上都是相同的概念：两者都意味着某些东西成立。

请注意以下语法：CLP（constraints）约束的格式为{ C }，前缀表示法为{}(C)。

请注意，目标factorial(N, F)不是CLP（ℛ）约束！以下都不是：

？-{factorial（N，F）}。
错误：未处理的异常：type_error（{factorial（_3958，_3960）}，...）


因此，{ factorial(N, F) }也不是CLP（ℛ）约束！

因此，您的第一个示例不能仅因为这个原因而工作。 （此外，子句标题factorial (中存在语法错误，因此它也不会编译。）

当您学习使用约束求解器时，请查看它提供的谓词。例如，CLP（ℛ）提供{}/1和其他一些谓词，并且具有专用的语法来声明保持浮点数的关系（在这种情况下）。

其他约束求解器提供了自己的谓词来描述其各自域的实体。例如，CLP（FD）提供(#=)/2和其他一些谓词来推理整数。 dif/2使您可以对任何Prolog术语进行推理。等等。

从程序员的角度来看，这与使用Prolog系统的任何其他谓词完全相同，无论它是内置的还是源于库。原则上都是一样的：

像list_length(Ls, L)这样的目标可以读为：“列表的长度Ls是L。”

像{ X = A + B }这样的目标可以理解为：数字X等于A和B的总和。例如，如果您使用的是CLP（Q），则很明显在这种情况下我们正在谈论有理数。

在第二个示例中，子句的主体是(A, B)形式的连接，其中A是CLP（ℛ）约束，而B是形式factorial(PrevN, NewF)的目标。

关键是：CLP（ℛ）约束也是一个目标！看看这个：

？-write_canonical（{a，b，c}）。
{'，'（（a，'，'（b，c））}
真正。


因此，您只需使用{}/1中的library(clpr)，这是它导出的谓词之一。

正确的是PrevN和NewF属于约束。但是，factorial(PrevN, NewF)并不是CLP（ℛ）为浮点数推理而实现的迷你语言的一部分。因此，您不能将此目标纳入CLP（ℛ）特定部分。

从程序员的角度来看，CLP的主要吸引力在于它完全无缝地融合到了``常规''逻辑编程中，以至于实际上它几乎无法与它区别开来：约束只是谓词，并且像所有其他目标

是否将库谓词标记为``约束''几乎没有任何区别：所有谓词都可以视为约束，因为它们只能约束答案，决不能放松它们。

请注意，您发布的两个示例都是递归的！太好了。实际上，将来您将在大多数情况下使用递归谓词。

但是，对于阶乘的具体情况，您的Prolog系统的CLP（FD）约束可能更适合，因为它们完全专用于推理整数。