Prolog逻辑流程

Question

我对 Prolog 完全陌生，正在做家庭作业。我的程序应该采用两个长度相等的列表，并执行 D = sqrt((X1-Y1)^2 + (X2-Y2)^2 + ... + (XN-YN)^2)。我已经编写了代码来获得正确的答案，但它没有正确呈现它。我认为这可能是逻辑流程的问题，因为它似乎以无限循环结束。它应该看起来像：

?- distance([1,2,3], [2,3,4], D).
D = 1.732051.

我的代码给了我正确的结果，但打印出来的结果如下：

?- distance([1,2,3],[2,3,4],D).
1.732051
true

而且只是因为我在那里有一行来打印结果。在我按下回车键之前它也不会结束（没有句点），这就是为什么我担心我有一个循环。如何改写我的代码或重定向我的逻辑，以使其正常打印？

distance([],[],D) :-
  F is sqrt(D),
  format("~f~n", [F]).

distance([A|T1], [B|T2], D) :-
  var(D),
  S is (A-B)*(A-B),
  distance(T1, T2, S);
  C is A-B,
  E is C*C,
  F is D+E,
  distance(T1, T2, F).

Answer 1

您的程序不会进入无限循环，否则您很可能会在某些时候遇到堆栈溢出错误。 发生的事情是您的代码留下了一个开放的选择点，因此最终解释器尝试重做（不成功）。 您没有得到预期的结果，因为调用过程中使用的变量 D 永远不会被绑定。

您最好考虑如何递归建模来解决这个问题。在这种情况下，您可以例如在输入列表为空时拆分问题，而当它们不是时（我在这里假设使用空列表调用您的过程将产生 0 作为结果）。

因此，在这种情况下，您将创建两个子句，一个用于基本情况（空列表），另一个用于递归步骤。我还将使用 prolog 中使用的一种常用方法，该方法包括使用累加器。

所以我们为 distance/3 创建一个事实，它只会调用另一个使用这个累加器的过程：

distance(L1,L2,F) :-
    distance(L1, L2, 0, F).

我们使用累加器在您的代码中保存项目差异平方和 (A-B)*(A-B) 的部分结果：

现在我们从基本情况（空列表）开始：

distance([],[],S,F) :-
  F is sqrt(S).

这里我们声明当没有更多项目时的结果是累加器的平方根。

我们现在跟随递归步骤，计算每个列表中第一项的平方项差异并进行递归。

distance([A|T1], [B|T2], D, SQRT) :-
  S is D+(A-B)*(A-B),
  distance(T1, T2, S, SQRT).

现在我们完成了：

?- distance([1,2,3],[2,3,4],D).
D = 1.7320508075688772.

Answer 2

我不明白format 函数的用法，所以我能做的就是提供我自己的尝试。我认为您的尝试有一个缺点，即在递归的基本情况方面没有明确说明。

考虑下面我的方法：

distance([],[],0).
distance([A],[A],0).
distance([A|T1],[B|T2],D) :-
    distance(T1,T2,F),
    D is sqrt((A-B)*(A-B) + F*F).

Answer 3

我认为你应该使用累加器：

distance(L1, L2, D) :- 
    distance(L1, L2, 0, D).

distance([], [], TT, D) :-
    D is sqrt(D).

distance([X1 | Y1], [X2 | Y2], TT, D) :-
    TT1 is TT + (X1 - X2) * X1 - X2),
    distance(Y1, Y2, TT1, D).