Prolog 谓词无终止

我有一些关于黑白顶点图的程序：

black(root).
black(v1).
black(v3).
black(v4).

edge(root,root).
edge(v1,root).
edge(v2,v1).
edge(v3,v1).
edge(v4,v3).
edge(v5,v2).
edge(v5,v4).
edge(v6,v5).

vertex(X) :- edge(X,_).
vertex(X) :- edge(_,X).

white(X) :-
   vertex(X),
   not(black(X)).

foo(root).
foo(X) :-
   edge(X,Y),
   black(Y),
   foo(Y).

当我运行目标

foo（X）

时，我遇到了一个问题： 如果我删除事实

边（根，根）

程序会找到一些解决方案（6种不同的解决方案）。否则，我得到无限解，所有解都是

X=root

。

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为什么会发生这种情况？

首先是一个快速的答案，它向您展示了Prolog程序员是如何看待您的程序的，下面是对它的解释。您的程序不会终止，因为以下情况不会终止：

black(root). black(v1) :- false. black(v3) :- false. black(v4) :- false. edge(root,root). edge(v1,root) :- false. edge(v2,v1) :- false. edge(v3,v1) :- false. edge(v4,v3) :- false. edge(v5,v2) :- false. edge(v5,v4) :- false. edge(v6,v5) :- false. foo(root) :- false. foo(X) :- X = root, Y = root, edge(X,Y), black(Y), foo(Y), false. 现在了解详情

在回答你的问题之前，让我们后退一步。我们首先需要找到一个观察问题的好方法。目标

foo（X）

确实产生了答案，实际上只有

X=root

。所以，也许你只是迫不及待地等待序言的结束？通过询问查询

foo（X），false

，我们摆脱了这些恼人的、让人目不转睛的答案，我们将等待得到

false

作为回答

我们仍然不能确定程序的非终止属性。但是我们可以通过插入目标

false

（以及

（=）/2

）来缩小实际原因。在上面的故障片中，我插入了最大值。如果您刚刚开始，只需添加一个false，然后重新加载程序并重试查询。有了一些经验，您将很快能够快速识别此类零件。所以现在我们只需要理解

foo(root) :- edge(root,root), % always true black(root), % always true foo(root), false. foo（root）：- 边（根，根），%始终为真 黑色（根），%始终为真 foo（root），false。 甚至更短

foo(root) :- foo(root). foo（root）：- foo（根）。 Prolog非常简单但高效的执行机制不会检测到这样的循环。基本上有几种解决方法：

手动添加循环检测。这通常非常容易出错

使用-见上文

编写自己的元解释器来检测循环

使用B-Prolog或XSB Prolog中提供的类似tabling的语言扩展

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这个答案确实需要投票表决。 foo(root) :- foo(root).