了解 Prolog 中的递归性

Question

我有这个例子：

descend(X,Y)  :-  child(X,Y). 
descend(X,Y)  :-  child(X,Z), descend(Z,Y).

child(anne,bridget). 
child(bridget,caroline). 
child(caroline,donna). 

效果很好，我理解。这是一个小练习的解决方案。我的解决方案是相同的，但正在改变：

descend(X,Y) :-descend(X,Z),descend(Z,Y)。

即在第二条descend 规则中将child 更改为descend。

如果我在第一个解决方案中查询descend(X, Y).，我得到：

?- descend(X, Y).
X = anne,
Y = bridget ;
X = bridget,
Y = caroline ;
X = caroline,
Y = donna ;
X = anne,
Y = caroline ;
X = anne,
Y = donna ;
X = bridget,
Y = donna ;
false.

这是正确的。但如果我用同样的解决方案查询，我会得到：

?- descend(X, Y).
X = anne,
Y = bridget ;
X = bridget,
Y = caroline ;
X = caroline,
Y = donna ;
X = anne,
Y = caroline ;
X = anne,
Y = donna ;
ERROR: Out of local stack

它没有说X = bridget,Y = donna ;，它也溢出了。我明白为什么它会溢出。我不明白的是为什么它没有找到最后的关系。是因为溢出吗？如果是这样，为什么？ （为什么知识库这么小，堆栈却这么大？）。

如果我查询descend(bridget, donna)，它会回答yes。

我在想象探索树时遇到问题...

除了那个问题，我猜原来的解决方案效率更高（忽略我最后进入无限循环的事实），不是吗？

谢谢！

Answer 1

我在想象探索树时遇到问题...

是的，这在 Prolog 中是相当困难的。如果你有一个更大的数据库，那就更糟了！但大多数时候没有必要设想非常精确的搜索树。相反，您可以使用几个非常强大的概念。

记住您是如何制定查询的。您一个接一个地查看了一个解决方案。但是您真正感兴趣的是查询是否终止的问题。您可以通过添加 false 来实现它而无需查看解决方案。

?- 下降（X，Y），假。 错误：超出本地堆栈

这个查询永远不会是真的。它可能失败、溢出或循环，或产生另一个错误。剩下的是一个非常有用的概念：通用终止或在本例中为非终止。

这可以扩展到您的实际程序：

descend(X,Y) :- false, child(X,Y)。 下降（X，Y）：-下降（X，Z），false，下降（Z，Y）。

如果这个名为failure-slice 的片段没有终止，那么您的原始程序也不会终止。看看你程序的这个悲惨的剩余部分！甚至child/2 也不再存在。因此我们可以得出结论，child/2 不会影响不终止！ Y 只出现一次。而X 永远不会导致失败。因此descend/2 终止从不！

所以这个结论比仅仅关于特定搜索树的陈述要笼统得多。这是关于所有的声明。

如果您仍想推断解决方案的非常精确的顺序，您将不得不深入了解实际执行的过程。但是为什么要打扰呢？这非常复杂，特别是如果您的 child/2 关系包含循环。您可能会混淆事物并建立不准确的理论（^{_{至少我做到了}}）。不需要另一个货物崇拜。一方面，我已经放弃“逐步了解”如此无数的细节。我不会错过它。