Recursion 理解Prolog中的递归规则

我是从Prolog开始的，这是我的荣幸，我在努力理解Prolog是如何处理递归的

给定以下代码：

sum(0, []).
sum(Total, [Head|Tail]) :- sum(Sum,Tail), Total is Head + Sum.

% executed in the Prolog interpreter:
sum(X, [1,2,3])
X = 6

我理解这段代码在做什么，但我有点不明白Prolog是如何解决

sum

的递归调用的。主要是，我感到奇怪的是，

sum

中没有明确的“return”

我的理解是这样的事情会发生：

A.解释器试图通过调用sum:

0 Sum(X, [1, 2, 3])
1 Sum(Y, [2,3] 
2 Sum(Z, [3])
3 Sum(0, []) % our recursive base

B.一旦我们找到基本事实，它就会爬回递归“堆栈”：

3 Sum(0, []), Total = 0 % we start at our base fact
2 Sum(1, [3]), Total = 3
1 Sum(2, [2, 3]), Total = 5 
0 Sum(X, [1, 2, 3]) Total = 6 % sweet, sweet unification

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我对其功能的理解是否正确？还是有更好的方法让我的命令式思维思考/表达上面发生的事情？

这是正确的。显式“return”的作用是通过在定义

sum/2

的谓词中满足空列表之和的独特方式来实现的

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您可以通过在解释器处执行目标

sum（X，[]）

来说服自己。

是的，您的想法是正确的。我会稍微改写一下你说的话，这样可能会更清楚一点

要理解Prolog的执行，首先要认识到Prolog就像一个弱定理证明器。它将试图使你的疑问成为现实。因此，当您输入查询

？-sum（X[1,2,3]）。

时，Prolog将尽最大努力使其成为现实。在这种情况下，我们将看到，它需要将

X

绑定到

6

，让我们看看如何绑定

你给Prolog的唯一证明

sum（X[1,2,3]）

为真的元素是

sum(0, []).

及

显然，Prolog无法处理第一个子句，因为它不能统一

[]

和

[1,2,3]

。因此，它试图通过使用第二个子句来证明您的查询

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然后，它试图证明

sum（sum，Tail）

和

Total是Head+sum

。证明这两个选项中的第一个选项将导致递归调用，并最终使用

Tail

=

[]

调用它。此时，Prolog将使用您提供的第一个子句，并将推断

Sum

因此是

0

。在递归的最后一步，它现在有了证明第二部分的元素（

Total是Head+Sum

）。然后，递归被处理回您所猜测的初始谓词。

同样。。尝试运行“trace.”谓词，在主谓词之前，按enter键单步执行，您可以看到它到达递归的底部[]，然后重新展开。谓词的递归调用必须“展开”才能获得总数，这一事实非常重要。一个更有效的实现可以通过为total引入一个“辅助参数”，将递归调用放在尾部递归的“last call”形式中来实现，这样可以避免在这种情况下堆栈的任何“展开”。

sum(Total, [Head|Tail]) :- sum(Sum,Tail), Total is Head + Sum.