Coding style 在Prolog中实现常见的决定论模式

在Prolog中编程时，我经常编写谓词，当所有参数都实例化时，其行为应该是半确定性的（否则其行为应该是非确定性的）

这方面的一个具体用例是我的谓词

walk/3

，它实现了图形漫游。由于两个顶点之间可能存在多条路径，因此实例化

（+，+）

会在

true

之后提供多个选择点。然而，这些都是毫无用处的。出于性能原因，调用代码必须显式使用

一次/1

%! walk(+Graph:ugraph, +StartVertex, +EndVertex) is semidet.
%! walk(+Graph:ugraph, -StartVertex, +EndVertex) is nondet.
%! walk(+Graph:ugraph, +StartVertex, -EndVertex) is nondet.
%! walk(+Graph:ugraph, -StartVertex, -EndVertex) is nondet.

半决定论可以通过在调用上下文中使用

one/1

来强制实现，但我想将半决定论实现为谓词

walk/3

的一个属性，而不是每次调用它时都必须特别处理的东西

除了对代码美学的关注之外，调用上下文并不总是需要知道它对

walk/3

的调用是否是半确定性的。例如：

%! cycle(+Graph:ugraph, +Vertex) is semidet.
%! cycle(+Graph:ugraph, -Vertex) is nondet.

cycle(Graph, Vertex):-
  walk(Graph, Vertex, Vertex).

cycle(+Graph:ugraph, +Vertex)

我提出了以下解决方案，它确实产生了正确的行为

walk_wrapper(Graph, Start, End):-
  call_ground_as_semidet(walk(Graph, Start, End)).

:- meta_predicate(call_ground_as_semidet(0)).
call_ground_as_semidet(Goal):-
  ground(Goal), !,
  Goal, !.
call_ground_as_semidet(Goal):-
  Goal.

但是，该解决方案存在以下不足：

• 它不够通用，例如有时

  ground

  应该是

  nonvar

• 它不是风格的，每次使用它时都需要额外的谓词包装
• 它也可能有点低效

---

我的问题是：是否有其他方式可以让经常出现的（非）决定论模式（如本文所述）在Prolog中通用/有效/风格地进行编程？

不是答案，而是太长，无法发表评论。请记住，我不确定我是否完全理解，所以我想首先重新陈述你的问题

以图形为例。您希望能够使用相同谓词的相同调用来问以下问题

给出一个图表

问题1：顶点B是否可以从顶点A（以某种方式）到达是或否

问题2：哪些顶点可以从通过回溯进行枚举

问题3：B可以从哪个顶点到达通过回溯进行枚举

问题4：哪个A和B存在，哪个B可以从A访问通过回溯进行枚举

我在这里可能错了，但似乎回答问题1和问题2可能会采用与回答问题3不同的搜索策略

更一般地说，你想有一种说法：如果我有一个是或否的问题，成功或失败。否则，请列举答案

我的问题来了：你打算如何处理这两种不同类型的答案？在什么情况下，你事先不知道你需要什么样的答案？（如果您事先知道，您可以使用

一次（目标）

，正如您自己所说的。）

附言：

---

显然有

setof/3

，如果没有答案，或收集所有答案，则会失败。是否存在您想知道一些答案但不想收集所有答案的情况？这是因为答案的大小和数量而引起的效率问题吗？

不是答案，而是建议。 也许我误解了你的问题。我认为您试图通过强制谓词为非确定性来解决性能问题。这个问题毫无意义：如果

p（X）

是非确定性的（多个解），那么

p（X）是确定性的（仅第一个解决方案）

您不应该通过改变程序逻辑或谓词可逆性来解决性能问题。我建议采取不同的办法：

首先，利用prolog索引。例如：

%! cycle(+Graph:ugraph, +Vertex) is semidet.
%! cycle(+Graph:ugraph, -Vertex) is nondet.

cycle(Graph, Vertex):-
  walk(Graph, Vertex, Vertex).

cycle(+Graph:ugraph, +Vertex)

（在性能方面）不同于：

您应该在Web上找到有关prolog索引（和性能影响）的文档

其次，为同一个问题编写多个实现。每一个都将针对不同的情况优化性能。然后，编写一个谓词，为每种情况选择最佳的实现。
您应该尝试使用双重否定作为失败。是的，地面目标只能是对的或错的，所以它不应该留下任何选择点。假设我们有一个非循环图，让事情变得简单：


如果我使用此代码：

edge(a, b).         edge(a, c).
edge(a, d).         edge(b, c).
edge(c, d).         edge(c, e).
edge(d, e).

path(X,X).
path(X,Y) :- edge(X,Z), path(Z,Y).

Prolog系统现在将为关闭查询留下选择点：

?- path(a, e).
true ;
true ;
true ;
true ;
true ;
false.

?- smart(path(a,e)).
true.

在我看来，建议的方法是消除这些
选择点，但有一个多模式谓词，
就是在Prolog中使用所谓的元编程

元编程有时也被称为减损编程
非逻辑编程，因为它基于非逻辑
谓词，如ground/1、/0或（+）/1。但是让我们打电话
当声明性不受影响时，它将支持元编程

您可以编写一个包装器smart/1，如下所示
与您的call\u ground\u as\u semidet/1相同，但有一点细微差别：

smart(G) :- ground(G), !, \+ \+ G.
smart(G) :- G.

Prolog系统将不再为关闭的查询留下选择点：

?- path(a, e).
true ;
true ;
true ;
true ;
true ;
false.

?- smart(path(a,e)).
true.

\++的优点在于前者确实如此
不仅没有留下选择点，而且还清除了痕迹。信息技术
有时被称为Prolog的垃圾收集元谓词。
只是为了确保我理解您的问题，举一个简单的例子：您想要一个谓词，当第一个参数为ground时，它的行为将是
memberchk/2
，当第一个参数为ground时，它的行为将是
member/2
？您是否已经选中了pack？@Boris:library（xpath）它是一个很好的应用环境的候选者，在这个应用环境中，效率和控制是不同的
memberchk/2
或
member/2
都是ISO。但至少，是序言的一部分。@capelical:memberchk/2没有声明意义：
memberchk（a，Xs），Xs=[b，a]。
失败，但
memberchk（a，Xs），Xs=[b，a]。