Performance 在Prolog中将谓词应用于列表的子集：请求关于实现选择的建议

编辑：在我提到列出的第二个是我第一次尝试实施的项目后，我使用术语“第一次实施”和“第二次实施”时，出现了一些可以理解的混乱，因此我重新编写了相关段落。很抱歉给你带来了困惑

一些动机背景：我正在SWI Prolog中构建约束求解器，为了极大地优化空间和时间，我在主要约束数据结构中构建了反向索引。每当我的系统中的一个“变量”（不是Prolog变量）被赋值时，我想确保这个赋值不会使任何其他约束无法满足。我有一个从变量到约束的索引，可以快速选择要检查的约束。从某种意义上讲，这归结为将try_check/2谓词应用于给定的左侧（LHS）和右侧列表（RHS_L）的所有元素，其索引显示在列表（IdxL）中。以下是我当前的实现：

%% FORALL Implementation
try_check_filtered(LHS, IdxL, RHS_L) :-
    forall((member(Idx, IdxL), nth0(Idx, RHS_L, RHS)), 
           try_check(LHS, RHS)).

我还有一个早期的实现，它做了同样的事情，但是在第二个位置使用了一个额外的参数来跟踪当前的列表索引（索引列表按升序排序）：

我有两个问题：

有没有更好的方法来实现这一点，我想不出来

我惊讶地发现forall实现比tail递归实现性能更好。在我看来，尾部递归具有线性时间调度（在列表中遍历一次以“调用”所有必要的try\u检查），而forall实现具有二次调度（对成员的调用的线性数量，每个调用导致对nth0的另一个线性调用）。（如果您对我所看到的性能改进感到好奇，在执行过程中大约需要44秒，使用forall实现over the tail recursive on可以节省大约4秒）

我的一个想法是，尾部递归优化没有应用到我的尾部递归实现中，将列表的多个副本强制到堆栈帧上，从而使其速度变慢。 为了（希望）为我的尾部递归实现启用尾部递归优化，我尝试通过在规则末尾添加一个cut（！）来确定try\u check/2谓词。够了吗？try_check/2规则有临时的副作用是否重要：它断言一些事实，并在完成之前收回这些事实，从而使事实集合保持不变。我上面报告的性能与try\u check/2谓词中的cut有关

我希望我提供了足够的信息进行建设性的讨论。提前感谢您的回复

编辑：这里是try\u check的（高级）实现。整个代码有2600行，其中许多（可能有一半）是此检查间接使用的，因此无法在此处发布

%% try_check_eni(+E1:effect, +E2:effect)
try_check_eni(E1, E2) :-
    push_trying,
    check_no_try,
    ( is_non_interfering(E1, E2)
    -> (clear_try, pop_trying)
    ; (clear_try, pop_trying, fail))
    , !.

---

push_-trying/0

和

pop_-trying/0

断言和收回一个

trying/0

谓词，该谓词稍微修改了其他一些谓词的操作方式，这样我就不必重复检查try_-check谓词时使用的代码<代码>不干扰/2不确定。在

try

模式下，

是非干扰的

将实例化变量标记为

try/1

，以便在检查约束后

清除\u try/0

可以收回实例化

nth0/3

具有线性成本。因此，与

member/2

和

forall/2

的组合具有二次成本。事实上，第二个代码变量没有利用索引列表按升序排列这一事实，而第一个代码变量则利用了这一事实

在开发的这个阶段，尽量不要过度优化：首先要正确执行，然后（并且只有这样）快速执行

关注清晰可读的代码，选择适当的数据结构，做出正确的库选择。。。如果环境需要，您可以用（比如）一些复合结构加上

arg/3

替换列表中的随机读取访问

---

此外，您的代码可能会从第一个参数索引中获益。使用cut和/或assert/RECTract时要小心，这两种方法都很容易降低正确性和性能。

感谢您的回复，但我意识到我的帖子不清楚。在使用术语1和2实施时，我指的是问题中列出它们的顺序，而不是我实施它们的时间顺序。所以我（仍然）很困惑，为什么二次型（forall）比线性型（tail recursive）好。我编辑了这个问题，添加了一些您要求的信息。不幸的是，代码太多，无法提供完整的实现。它是一个具有相对复杂规则的解算器，用于确定域的可满足性（如果感兴趣，请查找确定性并行java或DPJ）。我希望我提供的信息至少有点帮助。

%% try_check_eni(+E1:effect, +E2:effect)
try_check_eni(E1, E2) :-
    push_trying,
    check_no_try,
    ( is_non_interfering(E1, E2)
    -> (clear_try, pop_trying)
    ; (clear_try, pop_trying, fail))
    , !.