Prolog - 为什么以下代码会永远生成解决方案 X=root？答案

【问题标题】：Prolog - why does the following code generate the solution X=root forever?Prolog - 为什么以下代码会永远生成解决方案 X=root？
【发布时间】：2020-06-06 02:05:54
【问题描述】：

black(root). 
black(v1). 
black(v3). 
black(v4). 

edge(root,root).
edge(v1,root). 
edge(v2,v1). 
edge(v3,v1). 
edge(v4,v3). 
edge(v5,v2). 
edge(v5,v4). 
edge(v6,v5). 

foo(root). 
foo(X) :- edge(X,Y), black(Y), foo(Y).

然后我输入foo(X)，只得到X=root。

我真的不知道为什么。由于 foo 的第一部分，我们得到了第一个 root。然后我们应该去第二部分，然后我们继续寻找边缘(root,root)。 black(root) 返回 true，foo(root) 也是如此，所以我们得到另一个根 solution。那么我们为什么不去边缘(v1,root)？我错过了什么？

【问题讨论】：

你做了一个无限循环，因为对于foo(root)，它每次也可以采取递归情况，与edge(root, root)统一，从而找到另一个解决方案。 Prolog 搜索深度优先，而不是广度优先。

标签： prolog failure-slice

【解决方案1】：

这是一个负责不终止的片段，称为failure-slice。您需要以某种方式修改其余部分以避免该循环。

黑色（根）。 ~~黑色（v1）：- 假~~。 ~~黑色（v3）：- 假~~。 ~~黑色（v4）：- 假~~。边缘（根，根）。 edge(v1,root) :- false。 edge(v2,v1) :- false。 edge(v3,v1) :- false。 edge(v4,v3) :- false。 edge(v5,v2) :- false。 edge(v5,v4) :- false。 edge(v6,v5) :- false。 foo(root) :- false。 foo(X) :- edge(X,Y), black(Y), foo(Y), false。

解决这个问题的最简单方法是重用closure0/3。

edgeb(X, Y) :-
   edge(X, Y),
   black(Y).

foo(X) :-
   closure0(edgeb, X, root).

...或者改变你的事实。上面的failure-slice 向我们展示了edge(root,root). 是问题的一部分。什么，如果我们只是删除这个事实？或者把它变成

edge(root,root) :- false。

现在foo(X) 终止：

?- foo(X).
   X = root
;  X = v1
;  X = v2
;  X = v3
;  X = v4
;  X = v5
;  false.

为避免多次敲击 ; 或 SPACE，您的腕管建议：

?- foo(X), false.
false.

我们已经证明您的程序将总是终止。不可能有任何特殊情况潜伏。

【讨论】：

【解决方案2】：

因为寻找第三种解决方案是从重试foo(Y) 开始，而Y=root，并且您已经确定至少有两种不同的方法来证明foo(root)。（但是，正如@WillemVanOnsem 指出的那样，情况比这要糟糕得多。）

【讨论】：