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我正在尝试在 Prolog中实现Kadane 的算法。要求之一是尾调用(递归)。

我尝试了很多可能性,但没有成功。这是我的代码:

max_sum(L, S) :-
    S is 0,
    H is 0,
    max_sum(L, H, S).

max_sum([], S, S).
max_sum([X | L], H, S) :-
    (   H + X < 0 -> NewH is 0; NewH is H + X),
    (   S < H + X -> NewS is NewH; NewS is S),
    length(L, N),
    (   N < 1 -> max_sum(L, NewS, NewS); max_sum(L, NewH, NewS)).

NewH,NewS 是临时值(我们不能在 Prolog 中分配一个值两次,对吧?)。我可以要求一个提示吗?

编辑:

[trace]  ?- max_sum([1, 2, 3], S).
   Call: (7) max_sum([1, 2, 3], _G8907) ? creep
   Call: (8) _G8907 is 0 ? creep
   Exit: (8) 0 is 0 ? creep
   Call: (8) _G8991 is 0 ? creep
   Exit: (8) 0 is 0 ? creep
   Call: (8) max_sum([1, 2, 3], 0, 0) ? creep
   Call: (9) 0+1<0 ? creep
   Fail: (9) 0+1<0 ? creep
   Redo: (8) max_sum([1, 2, 3], 0, 0) ? creep
   Call: (9) _G8994 is 0+1 ? creep
   Exit: (9) 1 is 0+1 ? creep
   Call: (9) 0<0+1 ? creep
   Exit: (9) 0<0+1 ? creep
   Call: (9) _G8997 is 1 ? creep
   Exit: (9) 1 is 1 ? creep
   Call: (9) length([2, 3], _G8998) ? creep
   Exit: (9) length([2, 3], 2) ? creep
   Call: (9) 2<1 ? creep
   Fail: (9) 2<1 ? creep
   Redo: (8) max_sum([1, 2, 3], 0, 0) ? creep
   Call: (9) max_sum([2, 3], 1, 1) ? creep
   Call: (10) 1+2<0 ? creep
   Fail: (10) 1+2<0 ? creep
   Redo: (9) max_sum([2, 3], 1, 1) ? creep
   Call: (10) _G9000 is 1+2 ? creep
   Exit: (10) 3 is 1+2 ? creep
   Call: (10) 1<1+2 ? creep
   Exit: (10) 1<1+2 ? creep
   Call: (10) _G9003 is 3 ? creep
   Exit: (10) 3 is 3 ? creep
   Call: (10) length([3], _G9004) ? creep
   Exit: (10) length([3], 1) ? creep
   Call: (10) 1<1 ? creep
   Fail: (10) 1<1 ? creep
   Redo: (9) max_sum([2, 3], 1, 1) ? creep
   Call: (10) max_sum([3], 3, 3) ? creep
   Call: (11) 3+3<0 ? creep
   Fail: (11) 3+3<0 ? creep
   Redo: (10) max_sum([3], 3, 3) ? creep
   Call: (11) _G9006 is 3+3 ? creep
   Exit: (11) 6 is 3+3 ? creep
   Call: (11) 3<3+3 ? creep
   Exit: (11) 3<3+3 ? creep
   Call: (11) _G9009 is 6 ? creep
   Exit: (11) 6 is 6 ? creep
   Call: (11) length([], _G9010) ? creep
   Exit: (11) length([], 0) ? creep
   Call: (11) 0<1 ? creep
   Exit: (11) 0<1 ? creep
   Call: (11) max_sum([], 6, 6) ? creep
   Exit: (11) max_sum([], 6, 6) ? creep
   Exit: (10) max_sum([3], 3, 3) ? creep
   Exit: (9) max_sum([2, 3], 1, 1) ? creep
   Exit: (8) max_sum([1, 2, 3], 0, 0) ? creep
   Exit: (7) max_sum([1, 2, 3], 0) ? creep

在 Call(11) 中,我从这个简单的例子中得到了一个很好的结果 (6)。如何在此时结束函数而不返回?这是我的问题。

此代码的结果是 S = 0,而不是 S = 6。

最终编辑(工作代码):

max_sum(L, S) :-
    max_sum(L, 0, 0, S).

max_sum([], _, S, S).
max_sum([X | L], H, F, S) :-
    NewH is max(0, H + X),
    (F < H + X -> NewF is NewH; NewF is F),
    max_sum(L, NewH, NewF, S).

在哪里:

  • S - 最终结果,
  • F - maximum_so_far,
  • H - maximum_ending_here,
  • X - 列表头,
  • L - 列表,
  • NewH,NewF - 温度值。

谢谢您的帮助 :)

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3 回答 3

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  1. 这个问题实际上是“ Finding the maximum sublist in Prolog ”的副本。

  2. 它提供了赏金,因此不能将其标记为重复。

  3. 我建议使用我以前的解决方案——它基于并使用 SWI-Prolog 运行。

于 2016-04-01T15:06:59.710 回答
2

我建议对@repeat 提出的解决方案稍作修改:

:- use_module(library(clpfd)).

zs_max([Z|Zs], MSF) :-
   zs_max_(Zs, Z, Z, MSF).

zs_max_([], _, MSF, MSF).
zs_max_([Z|Zs], MEH0, MSF0, MSF) :-
   max(Z, MEH0+Z)  #= MEH1,
   max(MSF0, MEH1) #= MSF1,
   zs_max_(Zs, MEH1, MSF1, MSF).

首先,来自原始解决方案的示例查询产生相同的结果:

   ?- zs_max([-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4], Max).
Max = 6
   ?- zs_max([-2,3,4,-5,8,-12,100,-101,7], Max).
Max = 100

然而,这个版本更通用,因为它适用于任意值(正如@false 在解决方案的评论中所建议的那样)。这是通过从列表的第一个元素的值而不是 0 开始来完成的。因此,以下查询会产生不同的结果:

   ?- zs_max([-2,-3,-4], X).
X = -2
   ?- zs_maxmum([-2,-3,-4], X).
X = 0

另一个区别是空列表没有解决方案:

   ?- zs_max([], X).
no
   ?- zs_maxmum([], X).
X = 0

我认为这种行为更合理,因为空列表没有子列表,因此没有可供选择最大值的子列表总和。但是,如果需要,可以轻松添加空列表的特殊情况:

zs_max([], replaceThisWithAReasonableValue).
于 2016-04-05T02:32:08.313 回答
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标准方法是添加一个输出参数,当递归停止时统一。就像是

max_sum(L, S) :-
    max_sum(L, 0, 0, S).

max_sum([], _, S, S).
...

然后,您的代码比需要的要复杂得多:维基百科上列出的两个版本都不需要任何测试或长度/2 计算。尝试简化它,只留下计算(例如Max_ending_here is max(0, H + X),,您可以使用尾递归调用。

于 2016-03-30T15:55:57.003 回答