在 Prolog 中使用模式匹配查找子多集

Question

我是 prolog 的新手，我想知道是否有人可以帮助我解决这个问题。问题：给定整数 1,2,3,4 和谓词 mult/2、div/2、div/2、minus/2 和 minus/2，以及 eval/2，我需要写一个谓词 solutions/1，当这样调用时：

?- solutions(L).

它应该以统一为值为 6 的表达式列表的变量 L 结束。表达式的形式为：

X, Y, exp/2

但是我的代码不起作用。我有两个版本。第一个冻结 SWI-Prolog，在我输入一个句点后不返回任何答案，之后也不让我评估任何其他内容：

eval(1,1.0).
eval(2,2.0).
eval(3,3.0).
eval(4,4.0).

eval(mult(X,Y),Z) :-
    eval(X,A),
    eval(Y,B),
    Z is A*B.

eval(div(X,Y),Z) :-
    eval(X,A),
    eval(Y,B),
    Z is A/B.

eval(minus(X,Y),Z) :-
    eval(X,A),
    eval(Y,B),
    Z is A-B.

solutions(L) :-
    setof(X,eval(X,6),L),
    print(L).

当我键入 ?- solutions(L).:

时，第二个版本只是 returns false

solutions(L) :-
    setof([exp,X,Y],eval(exp(X,Y),6),L),
    print(L).

非常感谢您抽出宝贵时间提供帮助！

Answer 1

问题是您的代码正在使用 eval/2 谓词进行无限递归。

您可以试试这个解决方案：

num(1).
num(2).
num(3).
num(4).

eval(mult(A,B),Z) :-
    num(A),
    num(B),
    Z is A*B.

eval(div(A,B),Z) :-
    num(A),
    num(B),
    Z is A/B.

eval(minus(A,B),Z) :-
    num(A),
    num(B),
    Z is A-B.

test(L) :-
    setof(X,eval(X,6),L),
    print(L).

产生：

?- test(L).
[mult(2,3),mult(3,2)]
L = [mult(2, 3), mult(3, 2)].

Answer 2

也许您正在寻找类似

的东西

solutions(L) :-
    Ns = [1,2,3,4],
    Ex = [*,/,-],
    findall((X,Y,E),
       (member(X,Ns),member(Y,Ns),member(E,Ex),F=..[E,X,Y],6=:=F),
       L).

产生

?- solutions(L).
L = [(2, 3,  (*)),  (3, 2,  (*))].

表达式通常是递归的，也就是说，参数可以是表达式而不是纯数字。但是，在我看来，您的问题未明确说明，因为我们需要标准来阻止解决方案的无限流动 - 例如 - 通过重复应用不改变值的操作。比如乘以或除以 1。

在 Prolog 中使用模式匹配查找子多集

Using Pattern Matching in Prolog to Find Submultisets

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