如何在Prolog中返回一个列表？

Question

假设我有以下这些事实：

parent(bob, sam). %bob is sam's parent
parent(sara, sam). %sara is sam's parent

我想找出谁是萨姆的父母，并以列表形式返回他们，因此使用了以下代码：

list_parents(P, L) :- findall(Parent, parent(Parent, P), L).

我现在想做的是用一个参数来问同样的问题，如下所示：

findParents(sam).

我已经尝试过：

findParents(Name) :- list_parents(Name, L).

但是这种方式Prolog只会简单地回答"True"。

- porlognewbie

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不可能的。别这么做。Prolog除了布尔值之外没有返回值。 - Fred Foo

Answer 1

Prolog与大多数语言有所不同（如果说这是一种轻描淡写的话）：

• 所有变量都是局部作用域的。

• 一旦绑定（统一），变量值就是不变的，除非回溯取消绑定。

• 谓词不以传统意义上的返回值形式返回值。它们要么成功，要么失败。

• 为了从测试谓词中获取值，您需要评估谓词，并将某些东西从您的谓词传递给它。无论您传递变量还是已绑定的值，都没有关系：被调用的谓词将会成功或者失败，如果调用者统一了您传递给它的内容，那么它就会返回值。如果您传递了一个变量，并且被调用的谓词将其统一为非变量值，则您的变量将绑定到该值。可以将其视为（在某种程度上）具有过程语言的功能，其中每个函数都返回bool，所有参数值都通过引用传递。

你尝试的方法是有效的：

findParents(Name) :- list_parents(Name, L).

变量L与findall/3返回的列表统一了（绑定在一起）。然后，它就超出了范围。如果您希望实际上使用返回的（绑定的）值，您需要在其范围内处理它，或将该值与调用该谓词的某些东西统一，从而将其传递到调用堆栈上。或者，您可以将其断言到事实数据库中，并将其保存供以后使用。Prolog的工作方式是，用于启动“程序”的根谓词根据数据库中的谓词定义搜索树。然后，Prolog的“引擎”按深度优先、从左到右的顺序搜索该树。当引擎到达您定义的搜索树的叶节点时，您的谓词成功。回溯到您的谓词会导致引擎在搜索树中查找下一个解决方案。因此，您想要以持久方式实现的任何事情都必须作为Prolog“引擎”评估谓词的副作用发生。例如，print()总是成功一次（当您输入框时）……并作为打印所请求的内容的副作用。回溯到打印不会“取消”打印，但print()不会再次成功。

- Nicholas Carey

Answer 2

func库提供了在SWI-Prolog中具有返回值的函数的语法。在此示例中，您可以通过编写writeln(list_parents $ sam)来打印sam的所有父级：

:- initialization(main).
:- use_module(library(func)).

main :- writeln(list_parents $ sam).

list_parents(P, L) :- findall(Parent, parent(Parent, P), L).
parent(bob, sam). %bob is sam's parent
parent(sara, sam). %sara is sam's parent

同样地，您可以像这样定义一个带有多个参数的函数：

% return a item at an index in a list.
nth0((Index,List),ToReturn) :-
    nth0(Index,List,ToReturn).

然后像这样使用：

example :-
    ListIndex = (nth0 $(0,[1,2,3,4])), %returns 1, which is the first item in this list
    writeln(ListIndex).

- Anderson Green

Answer 3

如果你只想让用户看到列表，可以打印它，例如：

findParents(Name):-
   list_parents(Name,L),
   print(L).

但这并不完全是返回值。请记住，在Prolog中，没有函数，因此也没有“返回值”。您可以通过编写foo（Args，Return）来模拟函数，但是您始终可以像foo（X，sam）一样调用它-有时它会给出您想要的结果，有时不会，有时会崩溃。

- Thanos Tintinidis

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这是我的问题。我以前用过很多编程语言，但我就是无法理解这个应该如何工作。虽然我不需要打印出来，但我需要与调用list_parents“函数”得到的结果相同。 - porlognewbie

好的，只需使用变量调用谓词list_parents，并将其存储在你想要的位置。例如：list_parents(sam,List)。然后Prolog将把List与sam父母的列表统一起来。如果这样更容易理解，你可以想象它相当于List=list_parents(sam)，但这并不完全正确。 - Thanos Tintinidis