检查数字是否为三角形

Question

所以我有这个谓词 triangular(N)，其中 N 是一个数字，如果一个数字是一个三角形数字，这个谓词返回 true。

我的问题是，由于某种原因，我的谓词执行了一个无限循环，而不是仅仅将数字相加直到 N。

例子：

?- 三角形（3）。 3 真的

它并没有结束。

所以基本上这是将数字的总和直到 3，但它在做一些我不明白的事情。

程序：

triangular(N) :- triangular(N,0).

triangular(N,AC) :- triangular(N,AC,N).

triangular(N,AC,0) :-  write(AC).

triangular(N,AC,CONT) :- NCONT is CONT - 1,
                         NAC is AC + NCONT,
                         triangular(N,NAC,NCONT).

Answer 1

背景信息

Prolog 可以为您的查询搜索不止一种解决方案。

考虑这个程序：

human(alice).
human(bob).

当您查询?- human(X). 时，Prolog 将搜索与您的程序匹配的X 的分配。它将向您展示解决方案X = alice。之后，您可以按. 停止搜索，也可以按; 继续搜索。如果继续，Prolog 会找到X = bob。之后它将停止，因为它已经用尽了所有可能的解决方案：

?- human(X).
X = alice .

?- human(X).
X = alice ;
X = bob.

您可以使用剪切谓词! 控制搜索过程。 cut 谓词切断当前层中的替代路径。所以如果你用这条规则扩展上面的程序：

find_first_human(X) :- human(X), !.

运行查询?- find_first_human(X).只会输出X = alice.，不会搜索更多答案。 Prolog 知道 human(X) 可以通过多种方式解决，但随后 ! 告诉 Prolog 忽略这些替代方案。

将此应用到您的程序中

主要问题是您的最后一个triangle 谓词不需要CONT > 0。因此，当您查询?- triangle(3). 时，Prolog 最终会到达triangular(3,3,0).，它与您的write 规则相匹配。如您所见，您的程序按预期输出3。但是，Prolog 然后发现triangular(3,3,0) 有替代解决方案，因此它提供您继续搜索。您可以按. 停止，或按; 继续。如果你继续，Prolog 将尝试triangular 的最后一条规则，CONT 被解析为0。因此NCONT 变为-1。然后这将进入一个无限循环，其中最后一个 triangular 规则被重复应用，不断递减 CONT。

您可以使用trace. 验证这一点（可以再次使用notrace. 禁用）：

?- trace.
?- triangular(3).
   Call: (8) triangular(3) ? creep
   Call: (9) triangular(3, 0) ? creep
   Call: (10) triangular(3, 0, 3) ? creep
...
   Call: (13) triangular(3, 3, 0) ? creep
   Call: (14) write(3) ? creep
3
   Exit: (14) write(3) ? creep
   Exit: (13) triangular(3, 3, 0) ? creep
...
true ;
   Redo: (13) triangular(3, 3, 0) ? creep
   Call: (14) _2076 is 0+ -1 ? creep
   Exit: (14) -1 is 0+ -1 ? creep
...

您可以通过将最后一条规则更改为：

triangular(N,AC,CONT) :- CONT > 0,
                         NCONT is CONT - 1,
                         NAC is AC + NCONT,
                         triangular(N,NAC,NCONT).

这禁止 Prolog 应用 triangular(3,3,0) 的规则。当您使用修改后的程序运行查询?- triangular(3). 时，Prolog 应该在到达triangular(3,3,0) 时像以前一样写出3。之后，它检测到可能存在替代解决方案。如果您按;，它会检测到最后一条规则无法应用，因为CONT > 0 约束不成立。然后它停止搜索：

?- triangular(3).
3
true ;
false.

我们可以使用上一节中显示的切割谓词! 进一步简化这一点，将write 规则修改为：

triangular(N,AC,0) :-  write(AC), !.

这告诉 Prolog 不要搜索 triangular(3,3,0) 的替代解决方案。当您运行查询 ?- triangular(3). 时，Prolog 应该像以前一样写出 3，然后退出而不进一步搜索：

?- triangular(3).
3
true.