为什么解决方案的顺序错误？答案

【问题标题】：Why are solutions in the wrong order?为什么解决方案的顺序错误？
【发布时间】：2023-01-31 03:23:02
【问题描述】：

我被要求

定义一个谓词subseq/2，签名为subseq(-,+)，当它的两个参数都是列表并且它的第一个可以通过删除零个或多个元素来构造参数从它的第二个参数。

...具有预期的解决方案顺序：
?- subseq(X, [a, b, c]).
X = [a, b, c] ;
X = [a, b] ;
X = [a, c] ;
X = [a] ;
X = [b, c] ;
X = [b] ;
X = [c] ;
X = [].
我的代码：
subseq([], []).
subseq([], [_|_]).
subseq([X|XS], [X|YS]) :- subseq(XS, YS).
subseq([X|XS], [_|YS]) :- subseq([X|XS], YS).
我的代码的解决顺序：
?- subseq(X, [a, b, c]).
X = []
X = [a]
X = [a, b]
X = [a, b, c]
X = [a, c]
X = [b]
X = [b, c]
X = [c] ;
false.
如何实现预期的解决方案顺序？

【问题讨论】：

标签： prolog

【解决方案1】：

在 Prolog 中，规则的顺序至关重要。要获得所需的输出，只需更改规则的顺序，如下所示：

subseq([X|XS], [X|YS]) :- subseq(XS, YS).
subseq([X|XS], [_|YS]) :- subseq([X|XS], YS).
subseq([], []).
subseq([], [_|_]).

?- subseq(X,[a,b,c]).
X = [a, b, c]
X = [a, b]
X = [a, c]
X = [a]
X = [b, c]
X = [b]
X = [c]
X = []

【讨论】：

但是，应该注意的是，更改子句的顺序也可能导致意外/意外的行为，尤其是在参数未按预期绑定的情况下。例如，如果 Xs 和 Ys 都未绑定，则评估 subseq(Xs,Ys). 将导致无限递归。

【解决方案2】：

小调整可以改变顺序：

sub_list_forwards(Sub, Long) :-
    sub_list_forwards_(Long, Sub).

sub_list_forwards_([], []).
% Either pick H, or don't
sub_list_forwards_([H|T], S) :-
    (S = Sub ; S = [H|Sub]),
    sub_list_forwards_(T, Sub).

swi-prolog 中的结果：

?- sub_list_forwards(S, [a,b,c]).
S = [] ;
S = [c] ;
S = [b] ;
S = [b, c] ;
S = [a] ;
S = [a, c] ;
S = [a, b] ;
S = [a, b, c].

或者将选择线调整为：

    (S = [H|Sub] ; S = Sub),

...这导致您获得的订单：

?- sub_list_forwards(S, [a,b,c]).
S = [a, b, c] ;
S = [a, b] ;
S = [a, c] ;
S = [a] ;
S = [b, c] ;
S = [b] ;
S = [c] ;
S = [].

请注意，这些都不会留下不需要的选择点最后，因为他们在 [] 和 [H|T] 上使用第一个参数索引，每个都有 1 个选择。

顺序重要吗？最佳顺序是什么？它可能会有所不同。

一般来说，最好把基本情况（即[], []）第一的，为了灵活性（并且因为它们有时包含切割）。

这是编程，而不是数学，所以有意义的与连续使用 X 和 Y 之类的名称相比，变量名/首字母的可读性要好得多。

使用 (S = [H|Sub] ; S = Sub), 会产生明智的结果：

?- nth1(5, L, e), sub_list_forwards([a,b,c], L).
L = [a, b, c, _, e] ;
L = [a, b, c, _, e, _] ;
L = [a, b, c, _, e, _, _] ;
L = [a, b, c, _, e, _, _, _] ;

...而不是堆栈溢出，因此更可取。

【讨论】：