Листинг 5.9. Бесконечная рекурсия (хвостовая рекурсия)

predicates

count(real)

clauses

count(N):-

write(N),nl,

NewN=N+1,

count(NewN).

Эта процедура count(N) –является хвостовой рекурсией, которая вызывает себя без резервирования нового стекового фрейма, и потому не истощает запас памяти, в конечном итоге произойдет целочисленное переполнение, но остановки из-за нехватки памяти не будет.

Введение условия, ограничивающего бесконечную рекурсию:

Листинг 5.10.Ограничение бесконечной рекурсии

predicates

count(integer)

check(integerl)

clauses

count(N):-

write(N),nl,

NewN=N+1,

сheck(NewN),

count(NewN).

check(Z):-Z<5.

goal

clearwindow,

write(“result:”),nl,

count(1).

Замечание:

В Прологе мы не можем изменить значение переменной, поэтому создаем новую переменную NewN.

Добавим еще одно предложение после рекурсивного вызова

Листинг 5.11.Пример не хвостовой рекурсии из-за того, что вызов процедуры – не последний шаг

predicates

count(integer)

check(integerl)

clauses

count(N):-

write(N),

NewN=N+1,

сheck(NewN),

count(NewN),

nl.

check(Z):-

Z<5.

Из-за наличия nl вызов процедуры count() перестал быть последним шагом, стек придется сохранить, чтобы обработку можно было вернуть к вызывающей процедуре.

Еще один случай не хвостовой рекурсии:

Листинг 5.12.Пример не хвостовой рекурсии за счет использования недетерминированного предиката

check_determ

predicates

count(integer)

check(integer)

clauses

count(N):-

write(N),nl,

NewN=N+1,

сheck(NewN),

count(NewN).

count(N).

check(Z):-Z<5.

Добавили второй count(N). Получили недетерминированный предикат. Этот предикат еще не проверен к моменту выполнения рекурсивного вызова, поэтому стек должен быть сохранен, так как в случае неуспеха рекурсивного вызова процедура может откатиться и начать проверку этой альтернативы.

Замечания:

- Если проверку chеck(NewN) не поставить, то предыдущие программы будут работать до истощения памяти.

- Непроверенные альтернативы не обязательно должны быть отдельными предложениями рекурсивной процедуры. Они могут находиться в любом вызываемом предикате. Например,

. . . . . .

check(NewN),

. . . . . . . .

check(Z):-Z>=0.

check(Z):-Z<0.

Eсли Z>0,то первое check(Z) достигло цели, а второе в этот момент еще не проверено, поэтому предикат count() должен сохранить свои стековые копии, чтобы иметь возможность вернуться и начать проверку второго предложения, если рекурсивный вызов будет неудачен.

Для поиска недетерминированных предложений используйте директиву check_determ.

Для удаления альтернативных вызовов используйте cut, достигнув которого можно больше не обращать внимание на альтернативные предложения, а раз так, то и стек хранить не надо, и рекурсивный вызов может свободно идти дальше. Если отсечение выполнено, то компьютер считает, что непроверенных альтернатив больше нет, и не создает стекового фрейма.

Пример программы, которая циклически считывает символ, введенный пользователем. Если символ не равен #, то он выводится на экран, иначе процесс заканчивается.

Листинг 5.13. Использование рекурсии для циклического считывания символов

domains

char_data=char

predicates

write_prompt

read_a_character

goal

clearwindow,

write_prompt,

read_a_character.

clauses

write_prompt:-

write(“введи символ”),nl,

write(“окончание по #”),nl,nl.

read_a_character:-

readchar(Char_data),

Char_data<>’#’,

write(Char_data),

read_a_character.