amb-operator 的非确定性选择答案

【问题标题】：Non-determinstic choice with amb-operatoramb-operator 的非确定性选择
【发布时间】：2010-11-07 23:43:58
【问题描述】：

是否可以在 C# 中为非确定性选择实现 McCarthy's amb-operator？

显然 .NET 缺乏持续支持，但 yield return 可能有用。这在 F# 等其他静态 .NET 语言中是否可行？

【问题讨论】：

标签： c# .net functional-programming continuations non-deterministic

【解决方案1】：

是的，yield return 是一种延续形式。尽管对于许多有用的情况，Linq 提供了函数式运算符，允许您将惰性序列生成器插入到一起，因此实际上在 C# 3 中没有必要过多地使用 yield return（除非添加更多的 Linq 样式的扩展自己来填补库中的空白，例如 Zip、Unfold）。

在示例中，我们通过蛮力对整数进行因式分解。本质上，C# 中的相同示例可以使用内置的 Linq 运算符完成：

var factors = Enumerable.Range(2, 100)
        .Join(Enumerable.Range(2, 100), 
              n => 1, n => 1, (i, j) => new { i, j })
        .First(v => v.i*v.j == 481);

Console.WriteLine("Factors are " + factors.i + ", " + factors.j);

这里的起点是我对Enumerable.Range 的两次调用，这是 Linq 内置的，但您可以将自己实现为：

IEnumerable<int> Range(int start, int stop)
{
    for (int n = start; n < stop; n++)
        yield return n;
}

有两个奇数参数，n => 1、n => 1 参数到Join。我选择 1 作为 Join 在匹配项目时使用的键值，因此所有组合都将匹配，因此我可以测试范围内的每个数字组合。

然后我将这对值转换为一种元组（匿名类型）：

(i, j) => new { i, j })

最后，我选择第一个满足我的测试的元组：

.First(v => v.i*v.j == 481);

更新

First 调用中的代码不必仅仅是一个简短的测试表达式。如果测试失败，可能需要“重新启动”大量命令式代码：

.First(v => 
       {
           Console.WriteLine("Aren't lambdas powerful things?");

           return v.i*v.j == 481;
       );

因此，可能需要使用不同值重新启动的程序部分进入该 lambda。每当该 lambda 想要使用不同的值重新启动自身时，它只会返回 false - 相当于在不带参数的情况下调用 amb。

【讨论】：

不错的代码 - 但它的效果与 amb 完全不同。 Amb 选择它的值，这样整个代码就不会失败，而不仅仅是以下计算。
“重启”必须限制在特定的上下文中，但是它是如何实现的；具体来说，重新启动整个程序（包括在引入 amb 变量之前完成的所有工作）将是愚蠢的！在我的版本中，这是通过将 amb 变量引导到一个序列中来明确的，然后可重新启动的上下文是传递给 First 的 lambda - 请参阅上面的更新，这可能会更清楚。 lambda中的代码可以任意复杂。
同意，不错的代码，但这是一个确定性的蛮力实现。这不是一个并发的非确定性实现，我认为这是实现 AMB 运营商的两个关键属性。附带说明一下，自从这篇文章以来，Rx 已经发布，并且确实有一个 Amb 运算符。

【解决方案2】：

这不是您问题的答案，但它可能会得到您想要的。

amb 用于非确定性计算。您可能知道，Prolog 是一种非确定性语言，它使用统一的概念将值绑定到变量（基本上是 amb 最终会做的事情）。

在 C# 中有一个此功能的实现，称为 YieldProlog。正如您所猜测的那样，yield 运算符是一个重要的必要条件。

http://yieldprolog.sourceforge.net/

【讨论】：