为什么这个Prolog查询既是真的又是假的？

Question

我的SWI-Prolog知识库包含以下两个事实：

f(a,b).
f(a,c).

现在，如果我提出以下查询：

?- f(a,c).
true.

但是。

?- f(a,b).
true ;
false.

为什么f(a,b)既为真又为假？当知识库里有三个事实时也会发生这种情况。如果我将f(a,d)添加到知识库中，则只有f(a,d)为真，但f(a,b)和f(a,c)既为真又为假。发生了什么，我该怎么做才能让Prolog对这些查询只回答真呢？

- del

Answer 1

(注意：本答案可能只是猜测)

考虑Prolog如何确定f(a,c)是否为真。它检查第一条规则f(a,b)，没有找到匹配项，但第二条规则f(a,c)匹配。因此，f(a,c)为真。此外，由于f没有更多的规则，因此不需要允许回溯-没有其他可能的解决方案。

现在考虑f(a,b)。Prolog将检查第一条规则并找到匹配项。因此，f(a,b)为真。但是，并没有耗尽所有规则。因此，如果继续搜索（如果您按下;），Prolog将允许继续搜索和回溯，它会发现剩余的规则，特别是f(a,c)与f(a,b)不匹配。因此，结果为假。

- Michael Williamson

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这个答案是正确的。在Prolog中，事实和规则的书写顺序决定了查询时它们被找到的顺序。更具体地说，“回溯”选项“;”强制查询引擎放弃返回的结果，并回答“是否有任何其他答案？”的问题。因此，f(a,b)既不是真又不是假；而是真的，如果您选择忽略该结果，引擎会告诉您没有其他的f(a,b)事实条目。要证明这一点，请看看如果添加第二个f(a,b)事实会发生什么。 - Assaf

这也说明了为什么如果你关心性能，就应该注意你参数的顺序。如果谓词f中参数的顺序被颠倒，那么这种情况就不会发生，因为初始参数不再相同，所以不会留下选择点。这是因为大多数Prolog都执行参数索引，可以提前从搜索空间中修剪具有不兼容参数的谓词。SWI Prolog默认只对第一个参数进行索引，但这可以改变。 - nedned

Answer 2

除了Michael Williamson的回答之外，还有一个补充。如果你想让Prolog在找到第一个成功的匹配项后停止寻找答案，那么可以使用cut（！）。

?- f(a, b), !.
true.

?- f(a, c), !.
true.

- Kaarel