PROLOG中的深度反转-列表

Question

嘿，我正在尝试创建一个谓词，用于在PROLOG中的嵌套列表上生成深度反向。

目前我得到了这个谓词

reverse(L,A) :- rev(L,[], A).
rev([],A,A).
rev([H|L],R,A) :- rev(L,[H|R],A).

结果如下：

reverse([1,2,3],A).
A = [3, 2, 1].
reverse([[0,1],2,3],A).
A = [3, 2, [0, 1]].

问题是，内部列表没有反转。它应该是这样的：

reverse([[0,1],2,3],A).
A = [3, 2, [1, 0]].
reverse([1,2,[3,4,5,[6,7],8],[9,10],11,12],A).
A = [12,11,[10,9],[8,[7,6],5,4,3],2,1].

谢谢你的帮助。

Answer 1

表示数据的方式被称为defaulty，因为在推理时需要默认情况：

• 这是一份清单吗&右箭头；某事成立
• 否则&rightarrow；其他的东西也适用

这样的表述是麻烦的根源。例如，考虑另一个答案中的my_reverse/2。它的主要问题是过早且错误地提交到其中一个案例，尽管两个案例仍然可能：

？-my_reverse（[X]，Ls）。Ls=[X]。

但这个答案只适用于X是而不是列表的情况！这个问题导致谓词出现以下奇怪的行为：

？-my_reverse（[X]，Ls），X=[1，2，3]。Ls=[[1,2,3]]，X=[1,2,3]。

这意味着即使X是一个列表，它的元素也是而不是反转的！

您应该始终以更清晰的表述为目标，以区分可能出现的情况。

例如，您对以下表示数据的方式有何看法：

• list(Ls)表示列表Ls
• n(N)表示数N

有了这样的表示，我们可以象征性地区分这些情况。我将此作为一个更具声明性的解决方案的起点。

Answer 2

为了使事情尽可能简单，如果当前被检查的元素是否是列表，我们可以添加一个测试。如果它确实是一个列表，那么它的元素也应该反转。所以在代码中：

my_reverse(L,R) :- rev(L,[],R).
rev([],A,A).
rev([H|T],A,R) :-
    ( is_list(H) ->        % If H is a list
      rev(H,[],X),         %   then reverse H as well
      rev(T,[X|A],R)
    ;
      rev(T,[H|A],R)
    ).

此外，这并不重要，只是为了避免混淆，请注意我是如何将A和R分别用于Accumulator和Result的。在您的代码中，它们目前是交换的，这对我个人来说可能有点令人困惑，尤其是当谓词变得更长、更复杂时。

无论如何，让我们看看您提供的查询：

?- my_reverse([[0,1],2,3],R).
R = [3, 2, [1, 0]].
?- my_reverse([1,2,[3,4,5,[6,7],8],[9,10],11,12],R).
R = [12, 11, [10, 9], [8, [7, 6], 5, 4, 3], 2, 1].

以及一些常见问题：

?- my_reverse(L,R).
L = R, R = [] ;
L = R, R = [_G2437] ;
L = [_G2437, _G2443],
R = [_G2443, _G2437] ;
L = [_G2437, _G2443, _G2449],
R = [_G2449, _G2443, _G2437] ;
L = [_G2437, _G2443, _G2449, _G2455],
R = [_G2455, _G2449, _G2443, _G2437] 
...
?- my_reverse([[X,Y]|T],R), member(a,T), length(X,2).
X = [_G2588, _G2591],
T = [a],
R = [a, [Y, [_G2588, _G2591]]]
;
X = [_G2594, _G2597],
T = [a, _G2588],
R = [_G2588, a, [Y, [_G2594, _G2597]]]
;
X = [_G2594, _G2597],
T = [_G2582, a],
R = [a, _G2582, [Y, [_G2594, _G2597]]]
...

但是请注意，使用此谓词，在找到查询的第一个答案后不会发生终止：

?- my_reverse(X,[X]).
X = [X] ;
...

但由于这不是OP问题中的要求/需求，我认为这是可以的。

编辑：

请阅读@mat的回答，作为这个问题的后续内容。

Answer 3

问题的另一个解决方案是使用cut和内置谓词"is_list/1"来检查是否在当前调用中处理简单术语或列表。这是代码：

deepReverse(List,R):-deepReverseTail(List,[],R).
deepReverseTail([],Acc,Acc).
deepReverseTail([H|T],Acc,R):-             % when H is a list
     is_list(H),                           % check if it's a list.
     !,                                    % cut the process if not. 
     deepReverseTail(H,[],Hrev),           % reverse this current list
     deepReverseTail(T,[Hrev|Acc],R).      % continue the general recursion
deepReverseTail([H|T],Acc,R):- deepReverseTail(T,[H|Acc],R). % when H is a simple term

第三行中的"cut"确保您只处理该定义中的列表，而处理简单术语将在下一个定义中。

输出示例：

7 ?- deepReverse([a,[d,f],[],[[k],g]],R)
R = [[g, [k]], [], [f, d], a].