recursion - Prolog flatten/2 实现

Question

这是我的实现flatten/2：

flt([], []).
flt([H|L], [H|X]):-
    not(is_list(H)),
    flt(L, X).
flt([H|L], X):-
    append(R, F, X),
    flt(H, R),
    flt(L, F).

给出了预期的结果：

?- flt([1,[2,3,[4,5],6],7], X).
X = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

但是，当我达到;堆栈限制时。为什么会这样？无限递归在哪里？

谢谢。

标签： recursionprologinfinite-recursion

Answer 1

问题是您append(R, F, X)只使用未实例化的变量进行调用。

解决方案只有一种flt(+List, -Flatlist)。然而，在回溯时，append(R, F, X) 一次又一次地尝试，却没有找到另一个解决方案......

您可以通过询问来测试

?- append(R, F, X).
R = [],
F = X ;
R = [_948],
X = [_948|F] ;
R = [_948, _960],
X = [_948, _960|F] ;
R = [_948, _960, _972],
X = [_948, _960, _972|F] ;
R = [_948, _960, _972, _984],
X = [_948, _960, _972, _984|F] ;
R = [_948, _960, _972, _984, _996],
X = [_948, _960, _972, _984, _996|F] 
...

解决方案是重新安排第三个子句中的目标：

flt([H|L], X):-
    flt(H, R),
    flt(L, F),
    append(R, F, X).

这是一个很好的例子，说明 Prolog 不是纯粹的声明性，因为它通过简单的时间回溯来实现解析，强制语言的程序特性。

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为了说明这个问题，看看这个跟踪（我跳过了很多，只是为了强调循环问题）：

[trace]  ?- flt([[a]],X).
   Call: (8) flt([[a]], _680) ? creep
^  Call: (9) not(is_list([a])) ? creep
^  Fail: (9) not(user:is_list([a])) ? creep
   Redo: (8) flt([[a]], _680) ? creep
   Call: (9) lists:append(_904, _906, _680) ? creep
   Exit: (9) lists:append([], _680, _680) ? creep
   Call: (9) flt([a], []) ? skip
   Fail: (9) flt([a], []) ? creep
   Redo: (9) lists:append(_904, _906, _680) ? creep
   Exit: (9) lists:append([_890], _898, [_890|_898]) ? creep
   Call: (9) flt([a], [_890]) ? skip
   Exit: (9) flt([a], [a]) ? creep
   Call: (9) flt([], _898) ? skip
   Exit: (9) flt([], []) ? creep
   Exit: (8) flt([[a]], [a]) ? creep
X = [a] ;
   Redo: (9) flt([a], [_890]) ? skip
   Fail: (9) flt([a], [_890]) ? creep
   Redo: (9) lists:append([_890|_892], _918, [_890|_898]) ? creep
   Exit: (9) lists:append([_890, _902], _910, [_890, _902|_910]) ? creep
   Call: (9) flt([a], [_890, _902]) ? skip
   Fail: (9) flt([a], [_890, _902]) ? creep
   Redo: (9) lists:append([_890, _902|_904], _930, [_890, _902|_910]) ? creep
   Exit: (9) lists:append([_890, _902, _914], _922, [_890, _902, _914|_922]) ? creep
   Call: (9) flt([a], [_890, _902, _914]) ? skip
   Fail: (9) flt([a], [_890, _902, _914]) ? creep
   Redo: (9) lists:append([_890, _902, _914|_916], _942, [_890, _902, _914|_922]) ? creep
   Exit: (9) lists:append([_890, _902, _914, _926], _934, [_890, _902, _914, _926|_934]) ? creep
   Call: (9) flt([a], [_890, _902, _914, _926]) ? skip
   Fail: (9) flt([a], [_890, _902, _914, _926]) ? creep
   Redo: (9) lists:append([_890, _902, _914, _926|_928], _954, [_890, _902, _914, _926|_934]) ? creep
   Exit: (9) lists:append([_890, _902, _914, _926, _938], _946, [_890, _902, _914, _926, _938|_946]) ? creep
   Call: (9) flt([a], [_890, _902, _914, _926, _938]) ? skip
   Fail: (9) flt([a], [_890, _902, _914, _926, _938]) ? creep
   Redo: (9) lists:append([_890, _902, _914, _926, _938|_940], _966, [_890, _902, _914, _926, _938|_946]) ? creep
   Exit: (9) lists:append([_890, _902, _914, _926, _938, _950], _958, [_890, _902, _914, _926, _938, _950|_958]) ? creep
   Call: (9) flt([a], [_890, _902, _914, _926, _938, _950]) ? skip
   Fail: (9) flt([a], [_890, _902, _914, _926, _938, _950]) ? creep
   Redo: (9) lists:append([_890, _902, _914, _926, _938, _950|_952], _978, [_890, _902, _914, _926, _938, _950|_958]) ? 

此图以图形方式显示它。要求额外答案后发生的事情被涂成红色。

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另一种可能的解决方案是添加削减：

flt([], []).
flt([H|L], [H|X]):-
    not(is_list(H)),
    flt(L, X),
    !.

flt([H|L], X):-
    append(R, F, X),
    flt(H, R),
    !,
    flt(L, F).