您好,谁能帮我计算前 n 个数字的总和。例如 n=4 => sum = 10。到目前为止我已经写了这个
predicates
sum(integer,integer)
clauses
sum(0,0).
sum(N,R):-
N1=N-1,
sum(N1,R1),
R=R1+N.
这个可行,但我需要另一种实现。我不知道如何使这有所不同。请帮忙
您好,谁能帮我计算前 n 个数字的总和。例如 n=4 => sum = 10。到目前为止我已经写了这个
predicates
sum(integer,integer)
clauses
sum(0,0).
sum(N,R):-
N1=N-1,
sum(N1,R1),
R=R1+N.
这个可行,但我需要另一种实现。我不知道如何使这有所不同。请帮忙
@mbratch 说了什么。
你正在计算的是一个三角数。如果你的作业是关于三角数而不是学习递归思维,你可以简单地计算它:
triangular_number(N,R) :- R is N * (N+1) / 2 .
如果,更有可能的是,你正在学习递归思维,试试这个:
sum(N,R) :- % to compute the triangular number n,
sum(N,1,0,R) % - invoke the worker predicate with its counter and accumulator properly seeded
.
sum(0,_,R,R). % when the count gets decremented to zero, we're done. Unify the accumulator with the result.
sum(C,X,T,R) :- % otherwise,
C > 0 , % - assuming the count is greater than zero
T1 is T+X , % - increment the accumulator
X1 is X+1 , % - increment the current number
C1 is C-1 , % - decrement the count
sum(C1,X1,T1,R) % - recurse down
. % Easy!
编辑添加:
或者,如果您更喜欢倒计时方法:
sum(N,R) :- sum(N,0,R).
sum(0,R,R). % when the count gets decremented to zero, we're done. Unify the accumulator with the result.
sum(N,T,R) :- % otherwise,
N > 0 , % - assuming the count is greater than zero
T1 is T+N , % - increment the accumulator
N1 is N-1 , % - decrement the count
sum(N1,T1,R) % - recurse down
. % Easy!
这两个都是tail-recursive,这意味着 prolog 编译器可以将它们变成迭代(google “tail recursion optimization” 了解详细信息)。
如果要消除累加器,则需要执行以下操作:
sum(0,0).
sum(N,R) :-
N > 0 ,
N1 is N-1 ,
sum(N1,R1) ,
R is R1+N
.
稍微简单一点,但每次递归都会消耗另一个堆栈帧:给定足够大的 N 值,执行将因堆栈溢出而失败。
sum(N, Sum) :-
Sum is (N + 1) * N / 2 .
既然你已经得到了很多关于你的代码的建议,那么让我抛出一个片段(有点离题)。
计数,更一般地说,聚合,与其他关系、声明性语言(阅读 SQL)相比,这是 Prolog 不发光的领域。但是一些供应商特定的库使它更令人愉快:
?- aggregate(sum(N),between(1,4,N),S).
S = 10.
这是您的程序的“心脏”:
sum(N,R):-
R=R+N,
N=N-1,
sum(N,R).
=/2
谓词(注意它接受 2 个参数的方式/2
)是实例化谓词,而不是赋值或逻辑相等。它试图统一其论点以使它们相同。因此,如果N
不是0
,那么R=R+N
将永远失败,因为R
永远不会与 相同R+N
。同样对于N=N-1
: 它总是会失败,因为N
并且N-1
永远不会相同。
在=/2
(unification)的情况下,不计算表达式。它们只是条款。所以 if Y = 1
, thenX = Y + 1
统一X
为1+1
一个术语(等效写为+(1,1)
)。
因为以上问题,sum
总会失败。
算术表达式的数值赋值是在 Prolog 中使用is/2
谓词完成的。像这样:
X is Y + 1.
此运算符将的值统一X
为与计算表达式的值相同Y+1
。X is X+1
在这种情况下,由于上面给出的相同原因,您也不能拥有:X
不能与 Prolog 相同,X+1
并且 Prolog 不允许在子句内“重新实例化”变量。所以你需要类似的东西,X1 is X + 1
. 另请注意,is/2
要正常工作,右侧表达式中的所有内容都必须事先实例化。如果右侧表达式中的任何变量都没有值,则会出现实例化错误,或者在 Turbo Prolog 的情况下,表达式中的自由变量...。
因此,您需要为表达式结果使用不同的变量,并组织代码,以便在使用is/2
时实例化表达式中的变量。
我从 Sergey Dymchenko 那里了解到,与 GNU 或 SWI 不同,Turbo Prolog 会评估=/2
. 所以这=
将在给定的问题中起作用。但是,关于实例化(或“自由变量”)的错误仍然是由我上面提到的相同问题引起的。
sum(N, N, N).
sum(M, N, S):-
N>M,
X is M+1,
sum(X, N, T),
S is M+T.
?- sum(1,5,N).
N = 15 .