List &引用；“堆栈外”；简单Prolog谓词错误

我一直在练习序言。我尝试编写的函数是compose（L1、L2、L3）。它由L1和L2元素按顺序交错组成，直到其中一个元素变为nil，然后在末尾附加非nil列表。当输入L1和L2时（即打印出正确的L3），函数工作得非常好，但当输入L3并尝试获取所有逻辑上可能的输入L1和L2时，我遇到了“堆栈外”错误。例如，对于以下功能代码

compose([],[],[]).
compose(L1,[],L3):-
    append(L1,[],L3).
compose([],L2,L3):-
    append([],L2,L3).
compose([H1|T1],[H2|T2],L3):-
    compose(T1,T2,Tail),
    append([H1],[H2],Head), 
    append(Head,Tail,L3).

?-compose(L1,L2,[a,b,c]).

将给我一个堆栈外错误。我应该如何解决这个问题？

一个“全局堆栈外”错误通常意味着您的递归陷入无限循环中，因此一直调用谓词，直到堆栈耗尽

此处进入infinte循环的原因是，它将首先发出结果：

?- compose(L1,L2,[a,b,c]).
L1 = [a, b, c],
L2 = [] ;
L1 = [],
L2 = [a, b, c] ;
L1 = [a, c],
L2 = [b] ;

但随后它将寻找更多的解决方案。它根据您的程序，通过每次将第一项与

[H1 | T1]

统一，第二项与

[H2 | T2]

统一来实现这一点。然后立即进行递归调用，因此Prolog无法检查

H1

和

H2

是否实际上是第三个参数中的前两个元素

然而，我们首先不需要所有这些

append/3

调用等。我们可以对参数进行简单的统一：

compose([],L2,L2).
compose(L1,[],L1).
compose([H1|T1],[H2|T2],[H1, H2|T3]) :-
    compose(T1,T2,T3).

对于给定查询，该查询将在建议的解决方案出现后终止：

?- compose(L1,L2,[a,b,c]).
L1 = [],
L2 = [a, b, c] ;
L1 = [a, b, c],
L2 = [] ;
L1 = [a],
L2 = [b, c] ;
L1 = [a, c],
L2 = [b] ;
false.

实际上，由于递归，第三个参数最终将是一个空列表，因此无法与

[H1，H2 | T3]

列表统一

我应该如何解决这个问题

首先，试着理解为什么查询没有终止。您可以尝试想象Prolog是如何进行的，但请注意，这可能会变得相当复杂。毕竟，Prolog结合了两个控制流（AND-AND或控制），并且它有一些在更传统的语言（OO和FP）中不存在的部分未知数据。因此，我不喜欢模仿Prolog，而是让Prolog帮助我定位错误。为此，我在您的程序中添加了尽可能多的目标

false

，这样查询仍然不会终止。以下是最大值，称为a：

组合（[]、[]、[]）：-false。 组合（L1，[]，L3）：-false， 附加（L1、[]和L3）。 组合（[]，L2，L3）：-false， 追加（[]，L2，L3）。 组成（[H1 | T1]、[H2 | T2]、L3）：- 合成（T1，T2，尾部），假， 附加（[H1]、[H2]，头部）， 附加（头部、尾部、L3）。 -组成（L1，L2，[a，b，c]），假。 我们可以跳过你的第一个条款。只有最后一条规则的第一个目标才有意义！因此，无非是：

compose([H1|T1],[H2|T2],L3):- compose(T1,T2,Tail), false, ... . ?- compose(L1, L2, [a,b,c]), false. 组成（[H1 | T1]、[H2 | T2]、L3）：- 合成（T1，T2，尾部），假， ... . -组成（L1，L2，[a，b，c]），假。 在这个小程序中，

compose/3

的第三个参数被完全忽略。没有人想要

L3

。因此，

L3

对终止没有影响。要使此终止，我们需要在目标之前以某种方式约束

L3

。这本书告诉你怎么做

---

（此方法适用于纯Prolog程序的任何非终止问题，有关更多信息，请参阅。）

首先将其作为更简单但完全等效的方法重新编写

compose（[]、[]、[]）。%这里有些冗余
组成（L1，[]，L1）。
组成（[]，L2，L2）/*
组成（[H1 | T1]、[H2 | T2]、L3）：-%整个溶液
组成（T1，T2，尾部），
水头=[H1，H2]，
L3=[头|尾]*/

现在可以清楚地看出问题在于递归，首先计算结果的其余部分（

Tail

），然后完成它（如

L3

）

相反，扭转它

compose（[H1 | T1]，[H2 | T2]，[H1，H2 | Tail]）：-%单步
组成（T1，T2，尾部）。

现在我们有了共递归，并且是一个有效的递归。它首先创建结果的开始部分（肯定是有限的），然后填充缺少的部分

---

（在上面，“creates”可以与“consumes”互换，这是Prolog的双向性质。作为一个单步，它不关心哪些参数被使用，哪些参数被产生）。

你所说的等价是什么意思？原始程序在编写（1，[]，L）时失败，但您的程序成功。所以，至少在这个特定的情况下，它们是不同的。像往常一样，我对类型很马虎，忽略了错误的键入错误，试图解决问题的核心。因此，如果谓词按预期使用，我想这是等价的。在程序不正确的情况下，“按预期”的模糊概念有多大帮助？不终止的原因很可能是这些附件中的一个，我看不出您可以跳过它们的原因。（顺便说一句，我不是这样的。）添加

L1=[| |]

以避免像

compose（[a]，[b]，L）

这样的查询的冗余。请参见： compose([H1|T1],[H2|T2],L3):- compose(T1,T2,Tail), false, ... . ?- compose(L1, L2, [a,b,c]), false.