List Prolog-如何获取列表的和'；s元素？

我对prolog非常陌生，我正在尝试编写一个小程序，给定一个列表，返回列表元素的总和。根据我看到的所有示例，我找到了如下解决方案：

addup([],0).
addup([FirstNumber | RestOfList], Total) :-
    addup(RestOfList, TotalOfRest),
    Total is FirstNumber + TotalOfRest.

sum([], 0).
sum([H|T], N):-
    X is H+N,
    sum(T, X).

但当我用这些值测试该解决方案时：

?- addup([1,2,3,4],0).

我只是从中得到垃圾值，比如_34521

然后，我尝试了第二种解决方案，如下所示：

addup([],0).
addup([FirstNumber | RestOfList], Total) :-
    addup(RestOfList, TotalOfRest),
    Total is FirstNumber + TotalOfRest.

sum([], 0).
sum([H|T], N):-
    X is H+N,
    sum(T, X).

这一个能够正确地将数字相加，但它无法将X的最终值（即真实答案）传递到N中。因此对于测试用例：

?- sum([1,2,3,4], 0).

---

我得到的答案是6，最终值是N，第二个倒数第二个值是X，而不是10，最终值是X。如果您能提供任何帮助和/或解释为什么这两种解决方案都不起作用，我们将不胜感激。谢谢。

首先，空列表的总和是0-这是基本情况，您已经有了

其次，元素

H

和列表

T

的和

N

是添加到

H

的列表

T

的和。Prolog是在统一的基础上运行的，因此这表示

N

与

H

和

T

之和是统一的，其中

T

的和是使用

sum（T，X）

与

X

统一的

这使得：

?- sum([1,2,3,4],N).
N = 10.

在您最初的问题中，

？-sum（[1,2,3,4]，0）。

实际上是说“如果列表

[1,2,3,4]

的和是

0

”-您需要将一个变量作为第二个参数传递给

sum

，以便与答案统一

更多信息：

\u 34521

是一个未绑定变量的表示-这表示存在一个变量，但它尚未与值统一

次要考虑事项：

对于一个适当长的列表，上面的实现将耗尽堆栈空间，因为递归的每个帧都必须被存储，这样加法就可以自下而上进行。为了防止堆栈错误，我们可以使用尾部递归累加器，如下所示：

sum(L, N):-
    sum(L, 0, N).

sum([],N,N).
sum([H|T],A,N) :-
    A1 is A + H,
    sum(T,A1,N).

。。。它保留原始方法的签名，即包装总和/3。由于在规则主体中没有选择点（假设给定的A和H的A+H始终相同，并且列表为空或不为空），Prolog将在每个帧离开作用域时丢弃它（因为没有更多的事情要做），并且在完成时将返回到原始调用方

在每个实例中，

sum（[1,2,3]，N）

的简化堆栈：

非尾部递归：

rest-of-stack
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002),sum([3|[]],_1003)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002),sum([3|[]],_1003),sum([],0)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002),sum([3|[]],3)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],5)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],6)
rest-of-stack

rest-of-stack
rest-of-stack,sum([1,2,3],_1001)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],0,_1001)
rest-of-stack,sum([2|[3]],1,_1001)
rest-of-stack,sum([3|[]],3,_1001)
rest-of-stack,sum([],6,6)
rest-of-stack

尾部递归：

rest-of-stack
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002),sum([3|[]],_1003)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002),sum([3|[]],_1003),sum([],0)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],_1002),sum([3|[]],3)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],_1001),sum([2|[3]],5)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],6)
rest-of-stack

rest-of-stack
rest-of-stack,sum([1,2,3],_1001)
rest-of-stack,sum([1|[2,3]],0,_1001)
rest-of-stack,sum([2|[3]],1,_1001)
rest-of-stack,sum([3|[]],3,_1001)
rest-of-stack,sum([],6,6)
rest-of-stack

请注意，对于任何长度的列表，尾部递归堆栈的深度都是有限的（取决于调用它的内容），其中非尾部递归堆栈的深度与列表的长度成正比

---

因此，一个调用，比如

N是10^7，length（L，N），maplist（=（1），L），sum（L，N）。

（由@false引发）很可能会在没有尾部递归的情况下失败，并且很可能会成功。

什么不是数字？哇，这只是我从其他地方复制的一个示例，所以我知道如何格式化测试用例。现在已修复显示正确的函数名。谢谢。您的第一个解决方案

addup/2

运行良好

addup（[1,2,3,4]，S）。

成功并生成

S=10

，

addup（[1,2,3,4]，0）。

表示“否”或“假”-即失败（换句话说，总和不是0）。所以我不知道问题出在哪里。请注意，第二个参数表示总和

addup/2

是一个Prolog谓词，谓词不返回值。他们成功或失败（或他们没有终止）。哦！谢谢你，我现在明白了！然而，

N是10^7，length（L，N），maplist（=（1），L），sum（L，N）。

产生一个错误-它应该会成功。@JimAshworth:是的，它只是关于可能是常数的资源消耗。最好是使用clpfd的版本。@false-true，但这是一个足够简单的问题，clpfd对于一个只接触Prolog的人来说感觉太过分了（我在2014年的一门大学课程中学习了Prolog，大约一周前才发现了clpfd）@Jim：不需要自信！试试看！