Prolog 无缘无故地从本地堆栈中取出

Question

我正在尝试在 Prolog 中实现 Levenshtein distance。

实现非常简单：

levenshtein(W1, W2, D) :-
    atom_length(W1, L1),
    atom_length(W2, L2),
    lev(W1, W2, L1, L2, D),
    !.

lev(_, _, L1, 0, D) :- D is L1, !.
lev(_, _, 0, L2, D) :- D is L2, !.
lev(W1, W2, L1, L2, D) :-
  lev(W1, W2, L1 - 1, L2, D1),
  lev(W1, W2, L1, L2 - 1, D2),
  lev(W1, W2, L1 - 1, L2 - 1, D3),
  charAt(W1, L1, C1),
  charAt(W2, L2, C2),
  ( C1 = C2 -> T is 0; T is 1 ),
  min(D1, D2, D3 + T, D).

% Returns the character at position N in the atom A
% The position is 1-based
% A: The atom
% N: The position at which to extract the character
% C: The character of A at position N
charAt(A, N, C) :- P is N - 1, sub_atom(A, P, 1, _, C).

% min(...): These rules compute the minimum of the given integer values
% I1, I2, I3: Integer values
% M:          The minimum over the values
min(I1, I2, M) :- integer(I1), integer(I2), ( I1 =< I2 -> M is I1; M is I2).
min(I1, I2, I3, M) :- min(I1, I2, A), min(I2, I3, B), min(A, B, M).

但是，此代码因以下错误而失败：

?- levenshtein("poka", "po", X).
ERROR: Out of local stack

我在 Mac OS X Sierra 上使用 SWIPL 实现。

Answer 1

您的程序无法运行有一个很好的原因：您的递归调用导致无限循环。

这是由那些行造成的：

lev(W1, W2, L1 - 1, L2, D1),

lev(W1, W2, L1, L2 - 1, D2),

lev(W1, W2, L1 - 1, L2 - 1, D3),

min(D1, D2, D3 + T, D)

在 Prolog 中，像 L1 - 1 这样的表达式不会计算为数字。因此，您的代码将递归调用 lev，第三个参数为 L1 -1，然后是 L1 - 1 - 1，等等，这与您的终止规则不匹配。

要解决此问题，您需要使用临时变量来计算结果，例如L1 - 1.

这修复了它：

lev(W1, W2, L1, L2, D) :-
    L11 is L1 - 1,
    L22 is L2 - 1,
    lev(W1, W2, L11, L2, D1),
    lev(W1, W2, L1, L22, D2),
    lev(W1, W2, L11, L22, D3),
    charAt(W1, L1, C1),
    charAt(W2, L2, C2),
    ( C1 = C2 -> T is 0; T is 1 ),
    D4 is D3 + T,
    min(D1, D2, D4, D).

现在这样做：

?- levenshtein("poka","po",X).
X = 0.

这可能不是你想要的结果，但至少不会报错。我会把它留给你来修复你的谓词。

Answer 2

你的程序有几个问题。

循环

@Fatalize 已经给了你一个理由，这里有一个通用的方法可以定位这些问题，使用 failure-slice 一些目标 false 被插入到您的程序中。如果剩余的程序循环，原始版本也会循环：

?- levenshtein("poka","po",X), false.

levenshtein(W1, W2, D) :-
    atom_length(W1, L1),
    atom_length(W2, L2),
    lev(W1, W2, L1, L2, D), false,
    !.

lev(_, _, L1, 0, D) :- D is L1, !.
lev(_, _, 0, L2, D) :- D is L2, !.
lev(W1, W2, L1, L2, D) :-
  lev(W1, W2, L1 - 1, L2, D1), false,
  lev(W1, W2, L1, L2 - 1, D2),
  lev(W1, W2, L1 - 1, L2 - 1, D3),
  charAt(W1, L1, C1),
  charAt(W2, L2, C2),
  ( C1 = C2 -> T is 0; T is 1 ),
  min(D1, D2, D3 + T, D).

您必须在剩余的可见部分中修改一些内容。否则，这个问题会一直存在。

使用列表！

与其使用原子或字符串，不如使用列表来表示单词。最好是添加到您的 .swiplrc 或 .sicstusrc:

:- set_prolog_flag(double_quotes, chars).

以这种方式，以下内容成立：

?- "abc" = [a,b,c].

避免剪裁

以某种方式削减，有时有效，但此类程序难以调试。特别适合初学者。因此，不惜一切代价避免它们

使用简洁的算法

您正在使用经过高度修改的 Prolog 的 "olde" 算法。相反 use_module(library(clpfd)) 以获得更纯净的代码。

Prolog 无缘无故地从本地堆栈中取出

Prolog raises out of local stack for no good reason

prolog

levenshtein-distance

failure-slice

non-termination

循环

使用列表！

避免剪裁

使用简洁的算法