更好地理解序言答案

【问题标题】：Understanding prolog better更好地理解序言
【发布时间】：2021-07-03 20:37:56
【问题描述】：

我正在尝试了解 Prolog 及其使用的解析算法。我找到了这个例子：

hates(1, 2).
hates(2, 3).
hates(3, 4).
jealous(A, B) :- jealous(A, C), jealous(C,B).
jealous(A,B) :- hates(A,B).

但是当我尝试说 jealous(1,4) 时，它会一直溢出并且永远不会产生 true，这很奇怪，好像 1 讨厌 2 和 2 讨厌 3 和 3 讨厌 4，那么 1 也应该讨厌 4。

但是我尝试改变它，所以它是这样的：

hates(1, 2).
hates(2, 3).
hates(3, 4).
jealous(A,B) :- hates(A,B).
jealous(A, B) :- jealous(A, C), jealous(C,B).

然后当我说jealous(1,4)时它就起作用了。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

然后当我说jealous(1,4)时它就起作用了

不，它没有。或者，嗯，有点。只需键入 SPACE 即可看到它再次循环。那么立即循环的jealous(4,1) 呢？

要理解这一点，只需看一下程序的一小部分就足够了，即这个：

~~jealous(A,B) :- false, 讨厌(A,B)~~。嫉妒（A，B）：-嫉妒（A，C），false， ~~jealous（C，B）~~。

注意变量B，它从未在可见部分中使用。所以它不会对终止产生任何影响。并注意 A 刚刚交给第一个目标。所以这两个论点在这个程序中都没有影响。因此，该程序从不终止。它可能会在这里和那里找到解决方案，但当被要求找到所有解决方案时它永远不会终止。

这个小片段称为failure-slice，如果它没有终止，你的整个程序也会终止！也就是说，根本不需要阅读您对hates/2 的定义¹。

如果你想掌握 Prolog 的执行，你需要掌握故障片的概念。因为，有经验的程序员或多或少是凭直觉来做这件事的。因此，他们不会阅读整个程序，他们只是扫描相关部分。 Prolog 的好处在于，这样的切片与整个程序之间存在真正的因果关系。

要解决此问题，您需要更改故障切片突出显示的部分中的某些内容。这是一种可能的变化：

jealous(A,B) :- hates(A,B).
jealous(A, B) :- hates(A, C), jealous(C,B).

但是，一旦您在 hates/2 中有循环，这将不再有效。然后，考虑closure/3：

jealous(A, B) :-
   closure(hates, A, B).

另一种方法是使用表格。但请注意，表格解决了这一问题，但不再适用于约束环境（迟早你会遇到）。

^{1) 前提是你有一个纯单调程序。}

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您使用的是 SWI-Prolog 或 XSB Prolog，您可以尝试添加：

:- table jealous/2.

它应该可以工作（我还没有尝试过 - 但这里有一个类似的例子：https://www.swi-prolog.org/pldoc/man?section=tabling-non-termination）。

您的问题是 Prolog 默认执行策略，即从左到右深度优先。您可以通过将最后一个子句更改为：

jealous(A, B) :- hates(A, C), jealous(C,B).

（Prolog教科书中有很多类似的例子）

【讨论】：