List Prolog如何将两个列表打印为一个列表，而不使用任何附加代码？

我有以下代码，这显然是显示两个列表之间的并集的标准方式：

union([Head|Tail],List2,Result) :- 
    member(Head,List2),  union(Tail,List2,Result).
union([Head|Tail],List2,[Head|Result]) :- 
    \+ member(Head,List2), union(Tail,List2,Result).
union([],List2,List2).

并根据以下输入：

union([a,b,c,d,2,3], [b,c,3,99], Result).

将给我以下输出：

Result = [a,d,2,b,c,3,99] ? 

yes

我的问题是，prolog是如何做到这一点的？List2从来不会通过递归调用进行更改，但在最后，它会打印出构成两个原始列表之间的并集的所有元素

请帮我理解这个代码

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谢谢。

假设您询问union（[1,2]，[2]，R）

根据第一条规则，如果 成员（1，[2]）-->false 然后prolog将检查第二个规则联合（[1 |[2]]，[2]，[1 | R]）是否为真，如果 +成员（1，[2]）-->true 和并集（[2]，[2]，R）

现在，如果 成员（2，[2]）-->true 和联合（[]，[2]，R）

如果R=[2]，则联合（[]，[2]，R）将为真（第三条规则）

因此R=[2]，因此对union的第一次调用返回[1 |[2]]=[1,2]

跟踪/0是了解“prolog是如何工作的”的一个有用工具：

    2 ?- trace.
true.

[trace] 2 ?- union([1,2],[2],R).
   Call: (6) union([1, 2], [2], _G543) ? creep
   Call: (7) lists:member(1, [2]) ? creep
   Fail: (7) lists:member(1, [2]) ? creep
   Redo: (6) union([1, 2], [2], _G543) ? creep
   Call: (7) lists:member(1, [2]) ? creep
   Fail: (7) lists:member(1, [2]) ? creep
   Call: (7) union([2], [2], _G619) ? creep
   Call: (8) lists:member(2, [2]) ? creep
   Exit: (8) lists:member(2, [2]) ? creep
   Call: (8) union([], [2], _G619) ? creep
   Exit: (8) union([], [2], [2]) ? creep
   Exit: (7) union([2], [2], [2]) ? creep
   Exit: (6) union([1, 2], [2], [1, 2]) ? creep
R = [1, 2] .

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总而言之：List2没有改变，但是谓词也没有返回List2；它返回由List2创建的列表和List1的唯一元素。这里使用的算法如下：

1） 将结果初始化为

List2

。本部分的实施得益于：

union([], List2, List2).

2） 浏览

列表1

并对每个项目执行以下操作：
2a）如果项目不在列表2中，则将其添加到结果中。该部分的实施得益于本条款：

union([Head|Tail], List2, [Head|Result]) :- 
    \+ member(Head, List2),
    union(Tail, List2, Result).

union([Head|Tail], List2, Result) :-
    member(Head, List2),
    union(Tail, List2, Result).

2b）如果项目在清单2中，则不要做任何事情。该部分的实施得益于本条款：

union([Head|Tail], List2, [Head|Result]) :- 
    \+ member(Head, List2),
    union(Tail, List2, Result).

union([Head|Tail], List2, Result) :-
    member(Head, List2),
    union(Tail, List2, Result).

对于序言执行的逐步理解，请参考@thanosQR答案

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顺便说一句，注意这个谓词需要集合来返回一个好的并集，否则，

List1

中的一个副本将在

Result

中保持一个副本（在

List2

中的一个副本也是如此）。

这段代码实际上效率很低，所以我们不能假设它是计算并集的“标准方法”。乍一看，有两个简单的优化：避免重复成员资格测试，使用memberchk/2而不是member/2。因此，我们可以用以下方式重写它：

union([Head|Tail], List2, ResultT) :-
    (  memberchk(Head, List2)
    -> ResultT = Result
    ;  ResultT = [Head|Result] ),
    union(Tail, List2, Result).
union([],List2,List2).

性能上的差异是巨大的。相对较小的列表：

...
numlist(1, 10000, A),
numlist(5000, 10000, B),
union(A, B, C),
...

我们将62532499个推论传递到20002个推论，并且测试不会强制评估所有备选方案（来自成员的回溯点）：加上这一点，我们还需要25015004个推论，尽管没有更多的解决方案可用。这里，SWI Prolog中的代码列出了库：

---

它与您的版本类似，请注意，当程序到达最基本的递归调用时，cut（！）

so:union（[]，List2，List2）。它将开始向上跳转，将列表2向上发送到：union（[Head | Tail]，List2，[Head | Result]），第三个参数中的[Head | Result]将使用列表2（Result）构造Head？然后继续构建结果，在每个递归级别的列表向上移动时，取列表的开头？是的，这就是它的工作方式，它从结尾构建结果（正如你所期望的那样，使用Head | Tail范例）。因此，为了实现这一点，“函数调用”联合中的“变量”（[Head | Tail]，List2，[Head | result]），必须从左到右初始化。首先，我们有一个列表，它被分解成两个varaibels头和尾，然后我们有一个名为list 2的变量，然后我们有第三个变量，它是由于Head已经存在而构造的。如果最后一个变量中不存在Head，会发生什么？progol如何区分第一个变量是列表分解变量和第三个变量是构造列表变量？prolog只是试图使谓词为真。这意味着，如果一个列表是一个自由变量（比如你的结果列表），prolog将尝试使它适合一种允许谓词为true的格式。在本例中，通过将其初始化为List2并按照前面的详细说明构造它……这是一种非常奇怪和混乱的语言。哇，我甚至不知道在prolog中可以有变量和赋值。我得研究一下你找到工会的新方法。它看起来比我最初做的方式简单。在序言中，“赋值”被称为统一，这是一个与“逻辑”变量相关的概念。它不是赋值，而是，把它看作模式匹配：）