Prolog循环直到True

我对Prolog很陌生，但我正试图让这个程序给我第一组出现在N或N以上的孪生素数

twins(M) :- 
            M2 is M + 2,
            twin_prime(M, M2),
            write(M),
            write(' '),
            write(M2).
            M3 is M + 1,
            twins(M3).

---

然而，我不完全确定如何让它循环并重复，直到它成为真的。我曾尝试使用

repeat/0

谓词，但我只是陷入了一个无限循环。有没有人能给我一些建议？我对序言很陌生

有一个方便的if-then-else操作符可以很好地解决这个问题

twin_prime(3,5).
twin_prime(5,7).
twin_prime(11,13).

next_twin(N) :-
    A is N+1,
    B is N+2,
    (twin_prime(N,B) ->
     write(N),
     write(' '),
     write(B)
    ;
     next_twin(A)).

还有一个快速测试：

?- next_twin(5).
5 7
true.

?- next_twin(6).
11 13
true.

---

有一个方便的if-then-else操作符可以很好地处理这个问题

twin_prime(3,5).
twin_prime(5,7).
twin_prime(11,13).

next_twin(N) :-
    A is N+1,
    B is N+2,
    (twin_prime(N,B) ->
     write(N),
     write(' '),
     write(B)
    ;
     next_twin(A)).

还有一个快速测试：

?- next_twin(5).
5 7
true.

?- next_twin(6).
11 13
true.

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使用尾部递归，您走上了正确的轨道，@Jake Mitchell的解决方案非常有效。但以下是一些技巧，可能有助于澄清Prolog中的一些基本概念：

首先，您的谓词

twins/1

实际上定义了两个数字之间的关系，即两个孪生素数。由于Prolog非常适合编写非常清晰、声明性的关系型程序，因此可以通过将谓词设置为

twin_primes/2

，使谓词更加精确和明确。（这应该是一个二元谓词，这一点从您对谓词的命名中也非常清楚，因为一个事物不能是双胞胎…）

在描述二元关系时，显式使用二元谓词的一个很好的好处是，我们不再需要为了显示结果而对IO操作大惊小怪。我们只需查询

twin_primes（X，Y）

，并将结果作为Prolog报告返回

X

和

Y

的可行值

第二，也是更重要的一点，您当前对

双胞胎/1

的定义想要描述一种分离：“

双胞胎（M）

如果M和M+2都是素数则为真，如果M3是M+3且

双胞胎（M3）

为真，则为”。表达这种析取的基本方式是写多个分句。如果构成

正文

的所有语句均为true，则格式为

：-

的单个子句声明

头

为true。几个标题相同的子句，如

：-.：-.：-

，如果

Body1

为真，则声明

Head

为真；如果

Body2

为真，则声明

Head

为真。（请注意，定义谓词规则的一系列子句是自上而下顺序求值的。这一点非常重要，因为它将非声明性元素引入到我们的程序基础中，并且可以利用它来实现某些结果。）

事实上，您距离为

twins/1

声明第二条规则只差一小步。您刚刚尝试将两个子句主体放在同一个head实例下。Prolog需要在这种情况下声明两个不同规则的冗余措施。您的代码应该很好（假设您对

twin_prime/2

的定义有效），如果您只是这样更改它：

twins(M)    :-  
            M2 is M + 2,
            twin_prime(M, M2),
            write(M),
            write(' '),
            write(M2).
twins(M)  :-
            \+twin_prime(M, M2),     %% `\+` means "not"
            M3 is M + 1,
            twins(M3).

请注意，如果利用Prolog的回溯功能，通常不需要通过尾部递归实现循环。例如，这里有一种替代方法，考虑到我之前的一些建议，并使用quick（但不是“高效”或“快速”）和dirty谓词生成素数：

prime(2).
prime(P) :-
    between(2,inf,P),
    N is (P // 2 + 1),
    forall(between(2,N,Divisor), \+(0 is P mod Divisor)).

twin_primes(P1, P2) :-
    prime(P1),
    P2 is P1 + 2,
    prime(P2).

twin_primes/2

从

prime/1

获取一个质数，然后计算

P2

并检查它是否为质数。由于

prime/1

将在回溯时生成无穷多个素数，

twin_primes/2

将一直向它询问数字，直到找到满意的解决方案。请注意，如果使用两个自由变量调用，则此

双素数/2

将生成双素数：

?- twin_primes(P1, P2).
P1 = 3,
P2 = 5 ;
P1 = 5,
P2 = 7 ;
P1 = 11,
P2 = 13 ;
P1 = 17,
P2 = 19 ;
P1 = 29,
P2 = 31 ;

但如果使用特定值查询，它也会验证两个数字是否为双素数；如果存在，它会给你一个素数的双素数，如果你给了

P1

一个值，但让

P2

自由：

?- twin_primes(3,Y). Y = 5.

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使用尾部递归，您走上了正确的轨道，@Jake Mitchell的解决方案非常有效。但以下是一些技巧，可能有助于澄清Prolog中的一些基本概念：

首先，您的谓词

twins/1

实际上定义了两个数字之间的关系，即两个孪生素数。由于Prolog非常适合编写非常清晰、声明性的关系型程序，因此可以通过将谓词设置为

twin_primes/2

，使谓词更加精确和明确。（这应该是一个二元谓词，这一点从您对谓词的命名中也非常清楚，因为一个事物不能是双胞胎…）

在描述二元关系时，显式使用二元谓词的一个很好的好处是，我们不再需要为了显示结果而对IO操作大惊小怪。我们只需查询

twin_primes（X，Y）

，并将结果作为Prolog报告返回

X

和

Y

的可行值

第二，也是更重要的一点，您当前对

双胞胎/1

的定义想要描述一种分离：“

双胞胎（M）

如果M和M+2都是素数则为真，如果M3是M+3且

双胞胎（M3）

为真，则为”。表达这种析取的基本方式是写多个分句。如果构成

正文

的所有语句均为true，则格式为

：-

的单个子句声明

头

为true。几个标题相同的子句，如

：-.：-.：-

，如果

Body1

为真，则声明

Head

为真；如果

Body2

为真，则声明

Head

为真。（请注意，定义谓词规则的一系列子句是自上而下顺序求值的。这一点非常重要，因为它将非声明性元素引入到我们的程序基础中，并且可以利用它来实现某些结果。）

事实上，您距离为

twins/1

声明第二条规则只差一小步。你刚才试着把两个子句主体都放在下面