Prolog代码计算阶乘

Question

我是Prolog的新手，正在尝试编写一个计算给定数字的阶乘的代码。 这段代码可以正常工作：

fact(0,1).
fact(N, R) :- N > 0, N1 is N - 1, fact(N1, R1), R is R1 * N.

但这个没有：

fact(0, 1).
fact(N, R) :- N > 0, fact(N - 1, R1), R is R1 * N.

有人可以解释一下吗？

- Hiệp Trần Khánh

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可以重写 fact\2 的第二个版本以每次评估其第一个参数并解决第二个版本中的问题，但按照第一个版本所做的方式（在传递之前评估）更为常规。Prolog 管理参数的“惰性评估”的灵活性可能很有用，但阶乘计算太直接了，无法利用它。 - hardmath

一个挑战是重写任一版本以成为尾递归（符合最后调用优化的条件）。通常需要引入额外的参数（例如 fact/3）来使其工作。 - hardmath

Answer 1

问题在于Prolog主要使用统一来进行计算。要让它执行算术运算，您需要明确告诉它使用is运算符进行计算。

因此，在您的第一个程序中，您明确告诉它使用子句N1 is N - 1执行减法，因此可以按预期工作。

但是在您的第二个程序中，当您编写fact(N - 1, R1)时，您并没有请求进行算术计算，而是请求进行统一。

如果我定义了fact(5 - 1, foo)，那么我可以查询?- fact(N - 1, Y), write([N, Y])，Prolog会愉快地将N与5统一，并将Y与foo统一。此查询将输出[5, foo]。

因此，更进一步地说，如果我有事实fact(foo - bar)，那么查询?- fact(X - Y), write([X, Y])将愉快地统一并返回[foo, bar]。 -不表示减法-它是所表示的事实结构的一部分。

- Enigmativity

Answer 2

当传递算术表达式（而不是数字）时，需要在特定的时间求值表达式。

像(>)/2这样的算术运算符会自动完成这个过程，因此1 > (0+0)的目标成功了，就像1 > 0一样。

隐式单一化（在子句头中）和显式单一化与(=)/2目标表示任意Prolog术语的相等性，而不仅仅是算术表达式。 因此，目标0 = 0成功了，但0 = (1-1)失败了。

对于算术等式(=:=)/2，0 =:= 0和0 =:= (1-1)都成功了。

在fact/2的第二个定义中，您可以通过编写fact(N,1) :- N =:= 0.而不是fact(0,1).来使第一个子句更通用。额外的好处是，您可以运行类似于?- fact(5+5,F).这样的查询：)

- repeat