对 swi-prolog 和其他中的每个列表元素执行操作

Question

如何按顺序对列表的每个元素进行操作？

基于这两个资源：

1. http://www.swi-prolog.org/pldoc/doc/swi/library/lists.pl
2. http://www.swi-prolog.org/pldoc/doc_for?object=foreach/2

我想我总是可以依靠：

• foreach(member(X, [1,2]), write(X)).

这是确定性的吗？我可以按照自己的意愿将 member/2 谓词包装在自己的谓词中，并且始终按顺序迭代吗？

Answer 1

是的，但你必须担心你的谓词失败。如果可以，列表中的其余元素将不会被处理，因为它会产生一个合取而不是一个失败驱动的循环。

我会更热衷于使用maplist/2，因为我认为它比foreach/2 使用更广泛，但我之前也没有见过这个选项。 :)

编辑：让我们讨论一下我所说的失败驱动循环的含义。

Prolog 中有两种原始迭代方法：递归和失败驱动循环。假设我想打印出列表中的每个项目。递归方法将如下所示：

print_all([]).
print_all([X|Rest]) :- write(X), nl, print_all(Rest).

所以给定一个像[1,2,3] 这样的列表，它将像这样扩展：

print_all([1,2,3])
  write(1), nl, print_all([2,3])
    write(1), nl, write(2), nl, print_all([3])
      write(1), nl, write(2), nl, write(3), nl, print_all([])
        write(1), nl, write(2), nl, write(3), nl.

member/2 通常是这样实现的：

member(X, [X|_]).
member(X, [_|Xs]) :- member(X, Xs).

所以你可以看到递归方法非常简单和通用。

另一种简单但有点不受欢迎的方法是模拟使用回溯机制的失败。这称为故障驱动循环，如下所示：

print_all(List) :- member(X, List), write(X), nl, fail.
print_all(_).

当您运行这个版本的print_all/1 时，所发生的事情比简单的扩展要复杂一些。

print_all([1,2,3])
  member([1,2,3], 1)
    write(1), nl
      fail
  retry member([1,2,3], 2)
    write(2), nl
      fail
  retry member([1,2,3], 3)
    write(3), nl
      fail
retry print_all(_)
  true

口头上，fail 强制 Prolog 备份到它所做的最后一个选择点并尝试使用下一个解决方案。好吧，write/1 和 nl/0 不会产生选择点，因为它们只有一个解决方案，但 member/2 确实有多个解决方案 - 列表中的每个项目都有一个解决方案。因此，Prolog 将每个项目从列表中取出并打印出来。最后，当member/2 用完解决方案时，Prolog 会备份到上一个选择点，即print_all/1 谓词的第二个主体，始终成功。所以输出看起来是一样的。我认为现在的人们通常不喜欢使用失败驱动的循环，但我对这些论点的理解还不够好，无法有效地模仿它们。

可以帮助您了解正在发生的事情的一件事是使用trace 谓词并逐步扩展两个版本，看看您是否能理解差异。我上面的符号完全弥补了这个答案，可能不太清楚。

回顾一下我最初写的内容和你的实际问题：

• foreach 将是确定性的
• member 将始终按顺序迭代，因为列表的定义方式是您必须依次访问每个项目

此外，这些天至少在 S.O.你会得到很多人告诉你使用maplist 和它的同类，所以它可能不仅会起作用，而且也是一个好主意。