为什么这个哥德巴赫猜想程序在 Prolog 中不起作用？答案

【问题标题】：Why this Goldbach's conjecture program does not work in Prolog?为什么这个哥德巴赫猜想程序在 Prolog 中不起作用？
【发布时间】：2018-07-07 19:59:13
【问题描述】：

为什么这个程序在 Prolog 中不起作用？

%  Goldbach's conjecture. 
% Goldbach's conjecture says that every positive even number greater 
% than 2 is the sum of two prime numbers. Example: 28 = 5 + 23.

:- ensure_loaded(p31).

% goldbach(N,L) :- L is the list of the two prime numbers that
%    sum up to the given N (which must be even).
%    (integer,integer) (+,-)

goldbach(4,[2,2]) :- !.
goldbach(N,L) :- N mod 2 =:= 0, N > 4, goldbach(N,L,3).

goldbach(N,[P,Q],P) :- Q is N - P, is_prime(Q), !.
goldbach(N,L,P) :- P < N, next_prime(P,P1), goldbach(N,L,P1).

next_prime(P,P1) :- P1 is P + 2, is_prime(P1), !.
next_prime(P,P1) :- P2 is P + 2, next_prime(P2,P1).

首先，我必须删除代码行：- ensure_loaded(p31)。否则标记一个错误说不存在。

其次，当我使用 ?-goldbach(4,X,Y) 在 SWI-Prolog 屏幕上运行它时。标记了一个错误，上面写着：

错误：参数没有充分实例化

为什么？

有人可以帮我修复程序吗？

谢谢。

【问题讨论】：

您只需要正好两个加数，所以我不会为列表而烦恼。它只是使谓词更加麻烦。 p31 是什么？请注意，is/2 仅用于当第二个参数的所有变量都是已知数值时的算术评估。尝试使用 CLP(FD)。
? ? ?............
让我试试另一个问题，也许这个问题更简单，虽然我假设你从其他地方复制了这段代码，所以你不知道它是如何工作的：你为什么要打电话给goldbach(4, X, Y)？代码注释清楚地表明顶层是goldbach/2。你应该打电话给goldbach(4, L)。
您可能认为goldbach(4, X, Y) 会给您X 和Y 中的两个素数，但事实并非如此。 goldbach(4, X) 将在X 的列表中为您提供两个素数。 Prolog 与其他语言完全不同，您需要开始阅读逻辑编程的介绍并积极解决更简单的练习。您正在查看的是一系列复杂练习中的一个已解决的练习，它们之间存在依赖关系。
您的问题是关于为什么该程序不起作用以及是否可以修复它。答案已经给出：您需要调用正确的顶级谓词：goldbach(4, L)。如果您对 Prolog 中编程的特定问题有不同的特定问题，您应该单独发布。如果你只想要这个程序的 3 参数版本，你可以写，my_goldbach(N, X, Y) :- goldbach(N, [X,Y]). 并调用 my_goldbach(4, X, Y).

标签： math error-handling compiler-errors prolog instantiation-error

【解决方案1】：

观察goldbach/2 是被定义的谓词，它使用了一个辅助谓词goldbach/3。 goldbach/3 由goldbach/2 在满足N 的某些条件时调用，以计算双联L，使用3 作为goldbach/3 的辅助参数P 的初始值。

事实上，您可以看到goldbach/3 将始终在其第一个和第三个参数实例化的情况下被调用。对第一个参数的要求在goldbach/2的文档中很清楚，标记为+；第三个参数是在goldbach/2 调用它的助手goldbach/3 执行计算时提供的。

像goldbach(4, X, Y) 这样的调用失败，因为它试图执行涉及未实例化变量的算术 (Q is N - P)，这会导致错误：逻辑变量的算术对 Prolog 没有意义。澄清一下，该程序应该可以正常工作，但您不应该直接调用goldbach/3。

就目前而言，谓词is_prime/1 缺失。您删除的 ensure_loaded/1 指令正在寻找将定义此谓词的文件（在此开发中）。

【讨论】：

我应该在代码的哪一部分写is_prime/1？ .应该是ensure_loaded/1 而不是ensure_loaded(p31) ?
1.写在哪里都没关系。 2. ensure_loaded/1 是带有 1 个参数的 ensure_loaded 谓词的非正式表示法（请注意，您可以有几个不同的谓词具有相同的名称和不同的数量，这是混淆的核心）。
我添加了 3 行代码行 ensure_loaded/1.、is_prime/1. 和 my_goldbach(N, X, Y) :- goldbach(N, [X,Y]). 并在我调用 my_goldbach(4, X, Y). 时正常工作，但由于 my_goldbach(8, X, Y). 而失败，这是为什么呢？
在两个goldbach 谓词之间仍然存在混淆，但这超出了所提出问题的范围，也超出了 cmets 可以合理解决的范围。像 @lurker 一样，我认为最有效的方法是从更简单的示例开始工作，将您的问题隔离在这些示例上，然后提出关于它们的具体问题。