Tree 序言：使用纯递归只计算父节点的直接子节点

在Prolog中，是否可以在不使用

retract

/

aggregate

等的情况下使用递归计算父节点的直接子节点数

例如，假设我们有以下内容：

parent(p1, child_node1).
parent(p1, child_node2).
parent(p1, child_node3).
parent(p1, child_node4).

parent(child_node1, another_node1).
parent(child_node1, another_node2).
parent(child_node2, another_node3).
parent(child_node2, another_node4).
parent(child_node3, another_node5).
parent(child_node3, another_node6).
parent(child_node4, another_node7).
parent(child_node4, another_node8).

---

我们如何使用递归计算p1具有4个直接子节点的节点数？

一个简单的解决方案是维护一个我们已经看到的子节点列表，每次查询一个尚未成为该列表成员的子节点。每次我们找到一个子对象时，我们都会递归并将该子对象添加到列表中。如果我们再也找不到这样的孩子，我们可以将结果与迄今为止获得的孩子统一起来

count_children(Parent, N) :-
    count_children(Parent, [], 0, N).

count_children(Parent, L, N0, N) :-
    (parent(Parent, C), \+member(C, L))
    -> (N1 is N0+1, count_children(Parent, [C|L], N1, N))
    ; N = N0.

例如：

?- count_children(p1, N).
N = 4.

?- count_children(child_node1, N).
N = 2.

?- count_children(child_node2, N).
N = 2.

?- count_children(child_node3, N).
N = 2.

?- count_children(child_node4, N).
N = 2.

?- count_children(another_node1, N).
N = 0.

但是，如果父级未统一，它将与第一个父级统一，并在获得第一个结果后停止：

?- count_children(P, N).
P = p1,
N = 4.

---

我把它作为一种练习，让它与所有可能的父母统一起来。

一个简单的解决方案是维护一个我们已经看到的孩子的列表，每次查询一个孩子时，这个孩子还不是该列表的成员。每次我们找到一个子对象时，我们都会递归并将该子对象添加到列表中。如果我们再也找不到这样的孩子，我们可以将结果与迄今为止获得的孩子统一起来

count_children(Parent, N) :-
    count_children(Parent, [], 0, N).

count_children(Parent, L, N0, N) :-
    (parent(Parent, C), \+member(C, L))
    -> (N1 is N0+1, count_children(Parent, [C|L], N1, N))
    ; N = N0.

例如：

?- count_children(p1, N).
N = 4.

?- count_children(child_node1, N).
N = 2.

?- count_children(child_node2, N).
N = 2.

?- count_children(child_node3, N).
N = 2.

?- count_children(child_node4, N).
N = 2.

?- count_children(another_node1, N).
N = 0.

但是，如果父级未统一，它将与第一个父级统一，并在获得第一个结果后停止：

?- count_children(P, N).
P = p1,
N = 4.

---

我把它作为一种练习，让它与所有可能的父母结合起来。

为什么不与

findall/3

结合呢？使用递归将使程序效率低下，因为它基本上每次都会在求值树上进行另一次遍历。我只关心是否（以及如何）仅使用纯递归就可以实现它，也就是说。当然，有更有效的方法来实现这一点。你自己想出了一个草图（或尝试）来解决这个问题吗？我可以通过使用

retract

/

aggregate\u all

或

findall/3

中的一个来实现这一点，但没有它们，我就没有多少成功。我目前的想法是创建一个列表，并在其中填充子项，然后计算其长度。然而，作为Prolog的新手，我觉得我错过了一些东西，不确定如何确保我不会永远在同一个孩子身上循环。为什么不使用

findall/3

？使用递归将使程序效率低下，因为它基本上每次都会在求值树上进行另一次遍历。我只关心是否（以及如何）仅使用纯递归就可以实现它，也就是说。当然，有更有效的方法来实现这一点。你自己想出了一个草图（或尝试）来解决这个问题吗？我可以通过使用

retract

/

aggregate\u all

或

findall/3

中的一个来实现这一点，但没有它们，我就没有多少成功。我目前的想法是创建一个列表，并在其中填充子项，然后计算其长度。然而，作为Prolog的新手，我觉得我错过了一些东西，不确定如何确保我不会永远在同一个孩子身上循环。非常感谢这个解释，它为我澄清了这件事。非常感谢这个解释，它为我澄清了这件事。