了解prolog中quicksort的运行轨迹

Question

我有以下快速排序的序言代码：

gt(X,Y):- X @> Y.
conc([], List, List).
conc([Head|Tail], List1, [Head|List2]):- conc(Tail, List1, List2).

quicksort([], []).
quicksort([X|Tail], Sorted):-
    split(X,Tail,Small,Big),
    quicksort(Small,SortedSmall),
    quicksort(Big, SortedBig),
    conc(SortedSmall, [X|SortedBig], Sorted).

split(X,[],[],[]).
split(X,[Y|Tail],[Y|Small],Big):-
    gt(X,Y),
    !,
    split(X,Tail,Small, Big).

split(X,[Y|Tail],Small,[Y|Big]):-
    split(X,Tail,Small,Big).

例如数组是[3,2,4,1,5]。快速排序（[3,2,4,1,5]，排序）。我需要了解程序的运行轨迹。我几乎做到了，但有一点我没有：（这只是跟踪的一部分）：

Redo: (11) split(3, [5], _G3785, _G3782) ? creep
Call: (12) split(3, [], _G3785, _G3788) ? creep
Exit: (12) split(3, [], [], []) ? creep
Exit: (11) split(3, [5], [], [5]) ? creep
Exit: (10) split(3, [1, 5], [1], [5]) ? creep
Exit: (9) split(3, [4, 1, 5], [1], [4, 5]) ? creep
Exit: (8) split(3, [2, 4, 1, 5], [2, 1], [4, 5]) ? creep

为什么我们有 Exit: (11) split(3, [5], [], [5]) ？爬到第 11 行，5 从哪里来？ 有人可以帮助我吗！！我真的很感激。

Answer 1

我们将以此作为参考：

[1] split(X,[],[],[]).
[2] split(X,[Y|Tail],[Y|Small],Big):-
        gt(X,Y),
        split(X,Tail,Small, Big).

[3] split(X,[Y|Tail],Small,[Y|Big]):-
        split(X,Tail,Small,Big).

我们将跟踪您的跟踪片段。

Redo: (11) split(3, [5], _G3785, _G3782) ? creep

此重做是由于原始查询中的子句 [2] 失败（未显示，在跟踪之前），因为 gt(3,5) 为假。然后重做将导致对子句 [3] 的查询。我们将替换已知的实例化变量，看看第三个子句查询是什么样的：

[A] split(3, [5|[]], Small, [5|Big]) :- split(3, [], Small, Big)

这导致下一个跟踪行，其中_G3785 是Small，_G3788 是Big：

Call: (12) split(3, [], _G3785, _G3788) ? creep

这将在第一个子句 [1] 上成功并产生这部分跟踪：

Exit: (12) split(3, [], [], []) ? creep

由于这是在执行上面的子句 [3] 中（如 [A] 所示），因此它产生以下内容，因为现在 Small 已用 [] 和 Big 用 [] 实例化。

split(3, [5|[]], [], [5|[]])

换句话说，执行 [A] 中显示的第三个子句会导致：

split(3, [5], [], [5])

下一条跟踪线显示的是什么：

Exit: (11) split(3, [5], [], [5]) ? creep

Answer 2

在函数拆分的规则2处比较后应该有一个cut：

split(X,[Y|Tail],[Y|Small],Big):-
gt(X,Y), 
!,
split(X,Tail,Small, Big).