Prolog 结束递归的序言

因此，对于这个程序，我正在尝试制作一个倒计时程序，它将Y作为一个数字，从3倒计时到0，同时将每个数字添加到一个列表中，以便倒计时（3，Y）。应该生成结果

Y=[3,2,1]。

我运行此程序时似乎无法结束递归，我想知道是否有人可以帮助我

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我似乎无法使此代码正常工作。有什么帮助吗？我似乎脱离了全局堆栈，因此我不知道如何结束递归。

您的代码中有几个错误：

• 第一条不统一Y
• 第二个子句将append与第一个和第三个参数Y一起使用，只有当X=[]时，append才会成功
• 在该子句中，您试图用另一个总是失败的值统一Y
• Y应该是头部的列表（根据您的评论），但您正在使用它来统一一个整数

您可以这样做：

 countdown(0, Y).
 countdown(X, Y):-
    append(Y, X, Y),
    Y is Y-1,
    countdown(X, Y).

between/3

将为您提供从1到X的每个数字（回溯）。因此，

findall/3

可以收集所有数字。这将为您提供升序，因此我们

反向/2

以获得降序

如果要递归地编写自己的代码：

countdown(X, L):-
  findall(Y, between(1, X, Y), R), 
  reverse(R, L).

基本情况（第2条）规定，数字1产生一个包含项目1的列表

Recursive子句（第一子句）声明，如果X大于1，则输出列表应包含X，并附加递归调用的结果。

原始代码

countdown(X, [X|Z]):-
  X > 1,
  Y is X-1,
  countdown(Y, Z).
countdown(1, [1]).

有一些问题：

倒计时（0，Y）。

不会将

Y

与任何东西统一起来

Y是Y-1

正在尝试将

Y

与

Y-1

的值统一起来。在Prolog中，变量一旦绑定到一个值，就不再是变量：它们成为统一的变量。因此，如果

Y

是一个数值，

Y是Y-1

将失败。如果

Y

是一个变量，取决于您的Prolog实现，它将失败或抛出错误

你从来都不使用列表。您希望

append（Y，X，Y）

神奇地生成一个列表

一个常见的Prolog习惯用法是在递归时构建列表。列表的尾部在每个递归中传递，而列表本身是不完整的。完整列表中最后一项是atom

[]

，表示空列表。以这种方式构建列表时，最后一项始终是一个变量，在递归成功之前，列表不会完整。因此，简单的解决方案就是在递归时构建列表：

countdown( 0 , Y ) .
countdown( X , Y ) :-
  append(Y, X, Y),
  Y is Y-1,
  countdown(X, Y).

您可能会注意到，这将成功地进行

倒计时（0，L）

，生成

L=[]

。你可以通过稍微修改一下规则来解决它。特殊（终止）情况稍有不同，一般情况强制执行

N>1

的下限，而不是

N>0

countdown( 0 , []    ) .    % The special case.
countdown( N , [N|Ns] ) :-  % The general case: to count down from N...
  N > 0 ,                   % - N must be greater than 0.
  N1 is N-1 ,               % - decrement N 
  countdown(N1,Ns)          % - recurse down, with the original N prepended to the [incomplete] result list.
  .                         % Easy!

如果您真的想使用

append/3

，您可以。它引入了另一个常见的Prolog习语：携带状态并完成所有工作的helper谓词的概念。辅助谓词通常与“public”谓词具有相同的名称，具有更高的算术性。大概是这样的：

countdown( 1 , [1]    ) .
countdown( N , [N|Ns] ) :-
  N > 1 ,
  N1 is N-1 ,
  countdown(N1,Ns)
  .

countdown(N,L) :-   % to count down from N to 1...
  N > 0 ,           % - N must first be greater than 0,
  countdown(N,[],L) % - then, we just invoke the helper with its accumulator seeded as the empty list
  .                 % Easy!

这里，

countdown/2

是我们的“公共谓词”。它调用

countdown/3

来完成工作。附加的参数带有所需的状态。该助手将如下所示：

countdown( 1 , [1]    ) .
countdown( N , [N|Ns] ) :-
  N > 1 ,
  N1 is N-1 ,
  countdown(N1,Ns)
  .

countdown(N,L) :-   % to count down from N to 1...
  N > 0 ,           % - N must first be greater than 0,
  countdown(N,[],L) % - then, we just invoke the helper with its accumulator seeded as the empty list
  .                 % Easy!

您可能会注意到，像这样使用

append/3

意味着每次调用时它都会在累加器上迭代，从而为您提供O（N2）性能，而不是期望的O（N）性能

避免这种情况的一种方法是以相反的顺序构建列表，并在最后反转。这只需要对列表进行一次额外的传递，这意味着您将获得O（2N）性能，而不是O（N2）性能。这为您提供了以下帮助：

countdown( 0 , L , L ) . % once the countdown is complete, unify the accumulator with the result list
countdown( N , T , L ) . % otherwise...
  N > 0 ,                % - if N is greater than 0
  N1 is N-1 ,            % - decrement N
  append(T,[N],T1) ,     % - append N to the accumulator (note that append/3 requires lists)
  countdown(N1,T1,L)     % - and recurse down.   
  .                      %

---

您的第二个子句需要

X>0

，因为它只适用于这些条件。即使添加X>0，我仍然会脱离全局堆栈错误。请注意

append

通常应该使用列表参数。您试图使用

append

做什么？另外，

Y是Y-1

也将始终失败，因为

Y

和

Y-1

值不能是相同的

。您需要一个新变量，

Y1是Y-1，倒计时（X，Y1）

。您不断地回溯到

append`，这将生成无限多的结果。因此，堆栈溢出。我试图创建一个列表Y，程序的每次运行都假设取X并将其放入Y中，然后从X减去1，因此如果X=3y，那么最后应该是Y=[3,2,1].Append不接受元素并将其附加到列表中。它附加两个列表，生成第三个列表。抱歉，我对prolog非常陌生，您能解释一下这是如何将新元素添加到列表中的吗？因为当我读到这篇文章时，我的大脑告诉我结果将是[1,2,3]，而不是它得到的[3,2,1]您必须了解这将如何执行递归。当您使用

3

调用它时，它将再次使用

2

递归调用自己，然后使用

1

。然后基本情况将第二个参数与

[1]

统一，并返回给调用方，调用方还将返回头的第二个参数与

[2|Z]统一

其中now

Z

是

[1]

给出

[2,1]

。然后它再次返回调用方，调用方再次统一第二个参数；这次是

[3 | Z]

其中now

Z

是

[2,1]

，从而给出

[3,2,1]的最终结果

。啊，谢谢你现在完全有道理了，最后一个问题，倒计时（1，[1]）。必须是第二个子句吗？如果我把它放在第一位就没关系了？是的，我把它放在第二个子句中，这样我使用的顶级解释器就不会留下最终会失败的选择点（如果X=1，那么当检查X>1时递归步骤将失败）。那么这是否意味着如果i c