Prolog 序言：如何避免没有削减的回溯？

因此，我试图在prolog中编写一个谓词，它可以获取列表L1和列表L2，并返回L1中不在L2中的所有元素的列表。这就是我到目前为止所做的：

% Append an element to a list.
myappendelem(X,L,[X|L]).

% True if input list contains X.
mycontains([H | T], X) :-
    H == X;
    mycontains(T,X).

% Does the work for notin().
nocontains([],_,A,A).
nocontains([H|T],L,A,R):-
    mycontains(L,H),
    nocontains(T,L,A,R);
    myappendelem(H,A,AR),
    nocontains(T,L,AR,R).

% Returns all elements in L1 not in L2.
notin(L1,L2,R):-
    nocontains(L1,L2,[],X).

这是可行的，但它给出了不止一个答案，例如：

notin([5,1],[4,3,2,1],X).
X = [5];
X = [5,1].

这是一个问题，因为我使用这个谓词来排序图中的路径（L1是我可能要去的节点列表，L2是我已经去过的节点），以确保我不会多次访问同一个节点并陷入循环中。但是这个实现让我陷入了一个循环中，因为它在尝试第一个X之后回溯，但失败了，到了未改变的X，在相同的两个节点之间进入了一个无限循环，可以到达彼此。我知道这很容易通过添加削减来解决，比如：

% Does the work for notin().
nocontains([],_,A,A).
nocontains([H|T],L,A,R):-
    mycontains(L,H),!,
    nocontains(T,L,A,R);
    myappendelem(H,A,AR),!,
    nocontains(T,L,AR,R).

但是，有没有一种方法可以在不削减开支的情况下实现同样的目标？所以当我使用notin时，我只能得到一个可能的答案？ （这是学校作业，部分作业是不使用任何内置谓词或控制运算符）

编辑：

更具体地说，赋值的限制是：它应该由纯事实和规则组成，我们不允许使用任何内置谓词或控制结构（包括但不限于算术、切割或否定作为失败）。分号可以。我们需要定义自己所需的任何实用谓词

---

感谢所有的答案，但我开始认为，我用于查找图形中两个节点之间的路径的方法可能更麻烦，因为从答案来看，似乎没有简单的解决方法。

因为你不能使用内置或控制结构或剪切，也许问题的关键是没有答案。（也就是说，问题的重点可能是强调需要以某种方式来表达否定，例如将否定视为失败或不合格。）

---

（顺便说一句，您对myappendelem的定义实际上在元素前面。）

使用支持

dif/2

的Prolog系统。有很多这样的系统，甚至是免费的

dif/2

用于以纯粹的关系方式表示两个术语是不同的

例如，在您的示例中，描述元素不是列表的成员：

not_in(_, []).
not_in(L, [X|Xs]) :-
        dif(L, X),
        not_in(L, Xs).

或者使用

maplist（dif（L），Ls）

来缩短

您可以在示例中这样使用：

?- Ls1 = [5,1], Ls2 = [4,3,2,1], member(M, Ls1), not_in(M, Ls2).
Ls1 = [5, 1],
Ls2 = [4, 3, 2, 1],
M = 5 ;
false.

请注意，这将生成唯一的解决方案M=5

---

不需要切割来表示术语质量。简单、迂回的方法：

?- setof(M, ( member(M, L1), \+ member(M, L2) ), Ms).

这正是：

对所有

M

进行设置，使

M

是

L1

的成员，但不是

L2

的成员

如果不想创建有序集合，可以使用

bagof/3

而不是

setof/3

：

?- L1 = [c,b,a,c,b,a],
   L2 = [c,y],
   setof(M, ( member(M, L1), \+ member(M, L2) ), Ms).
Ms = [a, b].

?- L1 = [c,b,a,c,b,a],
   L2 = [c,y],
   bagof(M, ( member(M, L1), \+ member(M, L2) ), Ms).
Ms = [b, a, b, a].

然而，与

\+成员（M，L2）

相比，显示了一种逻辑上更合理的表达“元素不在列表中”的方式

还有一些库谓词可以完成这项工作。处理集合的一种更有效的方法是将它们表示为无重复项的排序列表，如：

---

（一般来说，推理越少，证明查询的工作量就越少。但是，当涉及

sort/2

时，这有点误导，因为它总是算作一个推理。在SWI Prolog中，它使用本机C实现，很难与纯Prolog代码进行比较。此外，请记住

setof/3

使用

sort/2

内部。）

如果您不能使用

dif

，或

findall

或

setof

或

\+

或

->

甚至

；

则可以在围绕

\=/code>构建控件的情况下使用以下命令。这仍然是失败的否定（就像dif有一个内部不可见的切口）但是，在其他答案和内置系统谓词中使用方法是更好的方法

my_member(I,[I|_]).
my_member(I,[_|T]):-
  my_member(I,T).

notin(Test,List,Result):-
  notin_(Test,List,[],[],Result).

notin_([],_,_,Result,Result).
notin_([H|T],List,AcIn,AcOut,Result):-
  my_member(H,List),
  notin_(T,List,[H|AcIn],AcOut,Result).
  notin_([H|T],List,AcIn,AcOut,Result):-
  not_member(H,List),
  notin_(T,List,AcIn,[H|AcOut],Result).

item_is_not_head(Item,[H|_]):-
  H \= Item.

not_member(_,[]).
not_member(Item,List):-
  List=[_|T],
  item_is_not_head(Item,List),
  not_member(Item,T).

查询：

?-notin([5,1],[4,3,2,1],X).
X =[5],
false.

但它会给你重复的答案（但至少它们是一样的）

甚至分号也是一个控制运算符。请说明哪些是允许的，然后告诉您的讲师使用一组谓词教授Prolog，这些谓词实际上允许您解决他们给出的任务。要以纯粹的关系方式表示这两个术语不同，请使用
dif/2
。特别是，使用
dif/2
可以表示w所需内容：列表中不出现的元素。这不需要算术、控制结构（除了
（，）/2
），cuts或negation-as-failure。这可能会起作用，会有一些重复结果的冗余检查，但至少不会卡在循环中，但我们也不允许使用negation作为failure。也许我在图形中查找两个节点之间的路径的方法是个问题……：/我认为这是不可能的。在某一点上，您需要检查元素是否不是列表的一部分。这意味着您需要否定，这在prolog中意味着否定失败。my_member2（Key，[Key | T]，true）。my_member2（_Key，[]，false）。my_member2（Key，[| Tail]，X）：-my_member（Key，Tail，X）。这将返回true，然后返回false。my_member（a，[a，b，c]，TF）。TF=true；TF=false；false。
my_member(I,[I|_]).
my_member(I,[_|T]):-
  my_member(I,T).

notin(Test,List,Result):-
  notin_(Test,List,[],[],Result).

notin_([],_,_,Result,Result).
notin_([H|T],List,AcIn,AcOut,Result):-
  my_member(H,List),
  notin_(T,List,[H|AcIn],AcOut,Result).
  notin_([H|T],List,AcIn,AcOut,Result):-
  not_member(H,List),
  notin_(T,List,AcIn,[H|AcOut],Result).

item_is_not_head(Item,[H|_]):-
  H \= Item.

not_member(_,[]).
not_member(Item,List):-
  List=[_|T],
  item_is_not_head(Item,List),
  not_member(Item,T).

?-notin([5,1],[4,3,2,1],X).
X =[5],
false.

  ?- notin([a,b,q,x,x,y],[a,b,q,d,a,a],R).
  R = [y, x, x] ;
  R = [y, x, x] ;
  R = [y, x, x] ;
  false.