序言：列表中的平方数

Question

如何在序言中对列表中的数字求平方？

该列表可以包含数字，原子和列表。

例如： [a,b,2,3,4,[3],[c,d,9]] ，答案应为[a,b,4,9,16,[3],[c,d,9]] 。 正如我们在答案中看到的，它应该是列表中值的浅平方。

2-> 4

3-> 9

4-> 16

到目前为止我尝试过的

square([],X).
square([A|B],X):-number(A), A is A*A, square(B,X).

X将包含平方值。 基本情况是接收到空列表时。 我检查（A）头是否为数字，然后对数字求平方，然后将A更改为A *A。然后对其余部分B求平方函数。

请指出我做错了什么。

编辑：正确答案如下。 由一名浴学家。 请阅读他的评论以获取详细说明。

squared_members([], []).
squared_members([L|Ls], [SqrdL|SqrdLs]) :-
    number(L),
    SqrdL is L * L,
    squared_members(Ls, SqrdLs).
squared_members([L|Ls], [L|SqrdLs]) :-
    \+number(L),
    squared_members(Ls, SqrdLs).

和

squared_members([], []).
squared_members([L|Ls], [M|Ms]) :-
  ( number(L)
  ->  M is L * L, squared_members(Ls, Ms)  
  ;   M = L, squared_members(Ls, Ms)
  ).

Answer 1

我们正在定义一个谓词，该谓词描述一个列表A和另一个列表B之间的关系：B应该具有与A相同的所有元素，只是A中的任何数字都应在B中平方。

您哪里出错了：

• 您的基本条件square([],X)表示，当A为空时，则B为任意值（例如，即使是square([], 15)也为真）。 但这并没有捕获我们所追求的含义，因为第二个参数应该是与第一个参数具有相同成员数的列表。 也就是说，当第一个列表为空时，第二个列表应为空。
• 您的递归规则也会出现相同的问题，因为在每次迭代中，都会传递一个不确定的变量，并且关于第一个列表和第二个列表之间的关系永远不会说。
• 仅当alist的第一个元素是数字时，此规则才会成功。 在第一个元素为a的情况下（例如您的示例）， number(a)将为false。 由于该谓词没有其他规则，因此除非第一个列表的每个成员都是一个数字，否则它将完全为假。
• Prolog中的变量在它们出现的整个上下文中必须始终具有相同的一致值。 它们的作用类似于算术公式中的变量。 公式a + b - b = a对于a和b的任何值都是正确的 ，但*仅当a和b在整个方程式中均被分配一个一致的值时。 在Prolog语句中， <variable> is <expression>形式也是如此。 您所写的内容表示a = a * a ，但事实并非如此。

*您的定义大致是这样的：如果A是一个空列表，并且B是任何东西，或者如果A的第一个元素是数字，并且该数字等于，则列表B是列表A的平方形式的平方，而B是A其余部分的平方。

这是一种可能的解决方案：

squared_members([], []).
squared_members([L|Ls], [SqrdL|SqrdLs]) :-
    number(L),
    SqrdL is L * L,
    squared_members(Ls, SqrdLs).
squared_members([L|Ls], [L|SqrdLs]) :-
    \+number(L),
    squared_members(Ls, SqrdLs).

注意，通过使两个列表共享变量或包含与变量之间的关系链相关的元素，该定义能够在两个列表之间建立有意义的关系（即SqrdL由于为L * L而与L相关）。 这个定义比您的定义多了一个子句，这使它能够考虑不是数字的列表成员：将这些成员不变地添加到第二个列表中。

使用If-Then-Else表示法进行更清晰表达的替代定义如下：

squared_members([], []).
squared_members([L|Ls], [M|Ms]) :-
  ( number(L)
  ->  M is L * L, squared_members(Ls, Ms)  
  ;   M = L, squared_members(Ls, Ms)
  ).