我是 Prolog 编程的初学者。 我编写了这个程序来计算列表的长度。为什么下面的程序出错了？
length(0, []).
length(L+l, H|T) :- length(L, T).
我写了下面的程序，它可以正常工作。
length([], 0).
length([H|T], N) :- length(T, N1), N is N1+1.
当我更改订单时，出现错误。为什么？
length([], 0).
length([H|T], N) :- N is N1+1, length(T, N1).
【问题讨论】：
你需要使用一个累加器。虽然你可以这样做：
list_length([] , 0 ).
list_length([_|Xs] , L ) :- list_length(Xs,N) , L is N+1 .
这将一直递归到列表的末尾，然后在每次调用返回时，将长度加一，直到返回到具有正确结果的顶层。
这种方法的问题是每次递归都会在堆栈上推入一个新的堆栈帧。这意味着如果列表足够长，您将 [最终] 耗尽堆栈空间。
改为使用尾递归中介，如下所示：
list_length(Xs,L) :- list_length(Xs,0,L) .
list_length( [] , L , L ) .
list_length( [_|Xs] , T , L ) :-
T1 is T+1 ,
list_length(Xs,T1,L)
.
此代码为带有累加器的工作谓词提供种子，以 0 为种子。在每次递归时，它都会创建一个新的累加器，其值为当前值 + 1。到达列表末尾时，累加器的值为与期望的结果相统一。
prolog 引擎足够聪明（TRO/Tail Recursion Optimization），可以看到它可以在每次调用时重用堆栈帧（因为在递归调用之后没有使用任何局部变量），从而巧妙地将递归转换为迭代。
【讨论】：
这段代码
length_1(0,[]).
length_1(L+1, [H|T]) :- length_1(L,T).
有效（请注意添加的方括号），但以意想不到的方式。 它将构建一个表达式树，稍后可以对其进行评估：
?- length_1(X, [1,2,3]), L is X.
X = 0+1+1+1,
L = 3.
在您重写的代码（第二版）中，您会收到一个错误，因为在您调用 is/2 时 N1 尚未实例化。
【讨论】：
正如 Carlo 的回答所暗示的，L+1 是一个带有两个参数的 Prolog 术语，L 和 1，其函子是 +。 Prolog 不是函数式语言，因此您不能键入 L+1 并期望它被求和。尝试遵循 Carlo 的建议并使用 is/2 谓词强制算术评估。例如，调用目标X is 3 + 4 将评估右操作数并尝试将结果与左操作数统一。如果左操作数X是变量，则与7统一。另请注意，在 Prolog 中，变量是单一赋值（但如果赋值项包含变量，则可以进一步实例化）。 IE。您只能将术语分配给变量一次。当您回溯完成作业的目标时，此作业将被撤消。
【讨论】：
len([], LenResult):-
LenResult is 0.
len([X|Y], LenResult):-
len(Y, L),
LenResult is L + 1.
【讨论】：
其他答案指出了相关问题，但我认为问题只是一个未实例化的变量。在最后一个例子中
length([], 0).
length([H|T], N) :- N is N1+1, length(T, N1).
虽然我们可以在is 的右侧有变量，但它们必须已实例化为整数，以便 Prolog 可以执行算术运算。在上面的例子中，N1 还没有被实例化，Prolog 不能应用 is 函子。问题中没有提到错误的类型，但它应该是instantiation_error 或“参数没有充分实例化”（如果在 SWI-Prolog 中）。
当你颠倒第二条规则中的目标时
length([], 0).
length([H|T], N) :- length(T, N1), N is N1+1.
在调用is 时，N1 已经实例化为一个整数，并且程序在没有错误的情况下完成。
【讨论】：