了解 Swi-prolog 中的拆分

Question

我有將輸入列表分成兩半的代碼。 好像還行。

halve(List,A,B) :- halve(List,List,A,B), !.
halve(B,[],[],B).
halve(B,[_],[],B).
halve([H|T],[_,_|T2],[H|A],B) :-halve(T,T2,A,B). 

好的，所以我嘗試對其進行解碼。 開頭很明確：

“Halve take list and 2 logic variables”是這樣的：

halve(List,A,B) 

(1) 然后繼續這部分：

:- halve(List,List,A,B).

這意味着，我正在從第一個列表或什么創建新的兩個列表（列表、列表）？ 究竟是什么代表“:-”？ 我猜新的 lists = halves 將是 A 和 B，對吧？

(2) 其次，拜托，我不太明白這兩行：

halve(B,[],[],B).
halve(B,[_],[],B).

也許你可以用一些例子來解釋它，好嗎？

(3) 好吧，我希望在你對(1)和(2)的解釋之后，我會自己得到最后的部分......

halve([H|T],[_,_|T2],[H|A],B) :- halve(T,T2,A,B). 

非常非常感謝你幫助我。

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好的，我們的第一個問題已經有了解決方案。 長話短說，它是這樣工作的：

halve([1,2,3,4,5],[1,2],[3,4,5]). 
->true

如果您注意到它將列表分成兩半，但如果列表中的元素數量為奇數，則后半部分較大。

現在我想要獲得的是讓第一個更大。

所以我在想這個：

我要做到這一點：

Halves_div([1,2,3],A,B).
A=[1,2],
B=[3].

假設我的輸入是列表：[1,2,3]。 所以我將從拆分列表的頭部和尾部開始： [H|T]然后我將H與新的空列表合並 - 我的第一個半 ( A )。 之后我有 A=[1]、B=[] 和 Input=[2,3]。

對於合並我有：

merge([],List,List).
merge([H|T],List,[H|New]) :- merge(T,List,New).

還有一件事 - 我需要檢查第一半是否已經 >= 第二半，對嗎？

所以這是我的想法，我唯一希望你能幫助我的就是把它寫在 prolog 中。我有點困惑如何把它放在一起。

謝謝！

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看來我的解決方案想法太復雜了，我找到了更好的東西！

Answer 1

首先，Prolog 子句如下所示：

Head :- Body

您可以將其理解為“如果Body是Head ”，或“ Body暗示Head ”。

請注意，有時您只需要

Head

那是因為 Head 總是true 。 在這種情況下，我們不稱Head為子句，而是稱其為事實。

所以在這里，我們有：

halve(List,A,B) :- halve(List,List,A,B).

這意味着如果 halve(List, List, A, B halve(List, A, B)為真，則halve(List, List, A, B)為真。 具體來說，這只是一種halve/3的工作委托給halve/4的方法，即所謂的 worker 謂詞。

為什么我們需要一個工人謂詞？ 好吧，因為在這里我們想使用另一個變量來計算我們A和B項。 但是我們不能用halve/3做到這一點，因為halve/3 /3 的 3 個參數點已經被輸入列表List 、結果的前半部分A和結果的后半部分B占用。

關於List, List的東西，這只是一種說法，我們用相同的第一個和第二個參數調用halve/4 ，就像在任何編程語言中一樣。

然后有趣的事情開始了。 Prolog 將嘗試證明 halve halve/4對於某些給定的 arguments 是正確的。讓我們以這種方式說明我們稱為 halve halve/3的執行：

?- halve([1, 2], A, B).

然后，如果您按照我之前所說的進行操作，Prolog 現在將嘗試通過以下 arguments 證明 halve halve/4為真來證明 halve halve/3為真： halve halve([1, 2], [1, 2], A, B). .

為此，Prolog 有 3 個選擇。 第一個選擇是以下子句：

halve(B,[],[],B).

顯然，那是行不通的。 因為當 Prolog 試圖通過統一將調用者的第二個參數“放入”被調用者的第二個參數時，它會失敗。 因為[1, 2]不能與[]統一。

只剩下兩個選擇，下一個是：

halve(B,[_],[],B).

同樣，Prolog 無法統一[1, 2]和[_] ，因為_只是一個變量（如果您遇到問題，請參閱我關於匿名變量_的帖子）。

因此 Prolog 必須找到解決您提出的問題的唯一機會是最后一個子句，即：

halve([H|T],[_,_|T2],[H|A],B) :- halve(T,T2,A,B).

在這里，Prolog 會找到統一事物的方法，讓我們看看是哪種方法：

• 我們必須將[1, 2]與[H|T]統一起來。 這意味着H = 1.和T = [2].
• 我們必須將[1, 2]與[_,_|T2]統一起來。 這意味着T2 = [].
• 現在我們開始使用下一個統一來構建我們的結果，即A = [H|A'] （我為第二個A打底，因為變量在局部范圍內並且它們不相同）。 這里我們告訴我們，當我們從子句的主體計算出結果時，我們將向其添加H 這里H是1所以我們已經知道A的第一個元素將是1 。

ok ok，統一成功，太好了。 我們可以繼續處理該條款的主體。 它只是用這些值（上面計算的）以遞歸方式調用halve/4 ：

halve([2], [], A, B).

在這里，我們重新開始。 雖然這次事情會很快，因為首選 Prolog 非常適合：

halve(B,[],[],B).

可以統一到

halve([2], [], A, B).

使用這些值： A = []和B = [2] 。

所以這是很好的一步，我們現在達到了遞歸的“基本情況”。 我們現在只需要從下到上構建我們的結果。 還記得我們在上面的幾步中遞歸調用我們的謂詞halve/4嗎？ 我們已經說過A的第一個元素是1 。 現在我們知道尾巴是[]所以我們可以 state 那A = [1] 。 我們沒有說明任何關於B的特別之處，因此B = [2]作為結果保持不變。

既然我詳細介紹了執行過程，您可能想知道，為什么這樣做有效？ 好吧，如果你注意的話，你會注意到halve/4的第二個參數的處理速度是第一個參數的兩倍。 [H|T]與[_, _|T2] 。 這意味着當我們用第二個參數到達列表的末尾時，第一個參數仍在列表的中間。 這樣我們就可以把東西分成兩部分。

我希望我能幫助您抓住這里工作中的一些微妙之處。

Answer 2

halve(List,A,B) List半部分復制到A並將后半部分與B統一

當我們的列表長度為偶數時，這將是正確的： halve(B,[],[],B).

當 out 列表的長度為奇數時，這將是正確的： halve(B,[_],[],B).

halve([H|T],[_,_|T2],[H|A],B) :- halve(T,T2,A,B).

在這里我們設置 2 讓我們在每個步驟中稱它們為“指針”，我們將一個元素從列表的開頭復制到A因為我們想要獲得前半部分。
因為在每個步驟中我們都從列表中刪除 2 個元素[_,_|T2]當列表只有一個剩余元素或為空時謂詞將停止，然后它將列表的 rest 與B統一。 如果你不能理解使用trace/0

Answer 3

這個版本可能有用...

split_in_half(Xs, Ys, Zs) :-  length(Xs, Len),
Half is Len // 2,    % // denotes integer division, rounding down
split_at(Xs, Half, Ys, Zs).

split_at(Xs, N, Ys, Zs) :- length(Ys, N), append(Ys, Zs, Xs).