有没有办法在 Prolog 中扩展爱因斯坦的谜语？
Posted
技术标签:
【中文标题】有没有办法在 Prolog 中扩展爱因斯坦的谜语？【英文标题】：Is there a way to extend Einstein's Riddle in Prolog? 【发布时间】：2020-07-03 16:50:30 【问题描述】：首先，感谢您提出我的问题。关于这个问题，我一直在编写 Prolog 代码来模拟爱因斯坦的谜语。我认为这是一个非常优雅的解决方案，它基本上是一个包含某些字段（如房屋颜色、宠物、国籍等）的元组列表。我已经对列表进行了建模，并且提示也在那里，但是我在尝试建模时遇到了麻烦问题。
问题是，我不想仅仅停留在“谁拥有鱼？”这样一个简单的问题。我想模拟一个更难的问题。例如：“住在红色房子右边房子里的人宠物做什么自己的时间>？”。这似乎是对列表中索引i 的简单检查，该列表具有颜色为red 的元组，并在列表中的索引i+1 处返回元组的字段pet，但我的经验Prolog 非常有限（这实际上是我第一次使用它）而且我不确定如何实现它。我将在下面提供我的代码。我感谢所有答案。谢谢。
persoane(0, []) :- ! .
persoane(N, [(_Men, _Color, _Drink, _Smoke, _Animal)|T]) :- N1 is N-1, persoane(N1,T) .
persoana(1, [H|_], H) :- ! .
persoana(N, [_|T], R) :- N1 is N-1, persoana(N1, T, R)
% Function that tests if A is to the right of B (will be used in the final question)
right(A, B, List) :- nextto(B, A, List).
% The Brit lives in the red house
hint1([(brit, red, _, _, _)|_]) .
hint1([_|T]) :- hint1(T) .
% The Swede keeps dogs as pets
hint2([(swede, _, _, _, dog)|_]) .
hint2([_|T]) :- hint2(T) .
% The Dane drinks tea
hint3([(dane, _, tea, _, _)|_]) .
hint3([_|T]) :- hint3(T) .
% The green house is on the left of the white house
hint4([(_, green, _, _, _,),(_, white, _, _, _)|_]) .
hint4([_|T]) :- hint4(T) .
% The green house owner drinks coffee
hint5([(_, green, cofee, _, _)|_]) .
hint5([_|T]) :- hint5(T) .
% The person who smokes Pall Mall rears birds
hint6([(_, _, _, pallmall, bird)|_]) .
hint6([_|T]) :- hint6(T) .
% The owner of the yellow house smokes Dunhill
hint7([(_, yellow, _, dunhill, _)|_]) .
hint7([_|T]) :- hint7(T) .
% The man living in the center house drinks milk
hint8(persoane) :- persoana(3, persoane, (_, _, milk, _, _)) .
% The Norwegian lives in the first house
hint9(persoane) :- persoana(1, persoane, (norwegian, _, _, _, _)) .
% The man who smokes Blends lives next to the one who keeps cats
hint10([(_, _, _, blend, _),(_, _, _, _, cat)|_]) .
hint10([(_, _, _, _, cat),(_, _, _, blend, _)|_]) .
hint10([_|T]) :- hint10(T) .
% The man who keeps horses lives next to the man who smokes Dunhill
hint11([(_, _, _, dunhill, _),(_, _, _, _, horse)|_]) .
hint11([(_, _, _, _, horse),(_, _, _, dunhill, _)|_]) .
hint11([_|T]) :- hint11(T) .
% The owner who smokes BlueMaster drinks beer
hint12([(_, _, beer, bluemaster, _)|_]) .
hint12([_|T]) :- hint12(T) .
% The German smokes Prince
hint13([(german, _, _, prince, _)|_]) .
hint13([_|T]) :- hint13(T) .
% The Norwegian lives next to the blue house
hint14([(norwegian, _, _, _, _),(_, blue, _, _, _)|_]) .
hint14([(_, blue, _, _, _),(norwegian, _, _, _, _)|_]) .
hint14([_|T]) :- hint14(T) .
% The man who smokes Blend has a neighbour who drinks water
hint15([(_, _, _, blend, _),(_, _, water, _, _)|_]) .
hint15([(_, _, water, _, _),(_, _, _, blend, _)|_]) .
hint15([_|T]) :- hint15(T) .
% The question: What pet does the man who lives to the right of the red house have ?
% question (right((_, _, _, _, _), (_, red, _, _, _), persoane)) .
question([(_, red, _, _, _),()])
question([_|T]) :- question(T) .
solution(persoane) :-
persoana(5, persoane),
hint1(persoane),
hint2(persoane),
hint3(persoane),
hint4(persoane),
hint5(persoane),
hint6(persoane),
hint7(persoane),
hint8(persoane),
hint9(persoane),
hint10(persoane),
hint11(persoane),
hint12(persoane),
hint13(persoane),
hint14(persoane),
hint15(persoane),
question(persoane) .
【问题讨论】：
您对persoane(2,X) 等查询的预期结果是什么？
(1,2,3,4,5) 不是“元组”。它是','(1,','(2,','(3,','(4,5)))) 的缩写。 （使用write_canonical/1 来查看）。我认为您想使用常规列表，例如[1,2,3,4,5]。您的系统可能有一个谓词nth0/3 或nth1/3 --- 看看它是如何实现的。
我很确定 persoane(2,X) 只会返回索引 2 处“元组”的信息，例如 (dane, blue, tea, blend, horse) 因为这是第二个爱因斯坦之谜的解决方案中的房子。我认为如果不能从这样的“元组”中提取任何特定信息，比如宠物或房子的颜色，那就太好了。我转向 ***，因为我不知道如何处理这个问题。我记得检查过诸如“斑马问题”之类的问题，但大多数都没有像我在问题中提到的那样处理更高级的问题。
不过我会看看你的建议，也许我能找到一些东西。
我设法解决了这个谜语，代码可以在这里找到link。不知道有没有办法“查询”这个数据，输出红房子右边房子主人的宠物。
【参考方案1】：
您可以按位置访问这样的列表：
index(one, [One, _, _, _, _], One).
index(two, [_, Two, _, _, _], Two).
index(three, [_, _, Three, _, _], Three).
index(four, [_, _, _, Four, _], Four).
index(five(, [_, _, _, _, Five], Five).
你也可以用类似的方式定义next_to：
next_to(List, A, B) :- left_right(List, A, B).
next_to(List, A, B) :- right_left(List, A, B).
right_left(List, A, B) :- left_right(List, B, A).
left_right([A,B,_,_,_], A,B).
left_right([_,A,B,_,_], A,B).
left_right([_,_,A,B,_], A,B).
left_right([_,_,_,A,B], A,B).
还有更通用的解决方案适用于任何长度的列表（留作练习）。
【讨论】：
【参考方案2】：我们可以对其进行编码自上而下的样式。这意味着使用一些虚构的谓词，然后根据我们刚刚使用它们的方式来实现它们：
puzzle( P, Pet ) :- length( P, _ ),
clue( P, [house-red , nation-brit ] ), % (* 1. The Brit lives in red house *)
clue( P, [keeps-dogs, nation-swede] ), % (* 2. The Swede has dogs as pets *)
clue( P, [drinks-tea, nation-dane ] ), % (* 3. ..... *)
clue( P, left_of, [[house -red ], [house -white ]] ), % (* 4. ..... *)
clue( P, [house-green, drinks-coffee ] ), % (* ....... *)
clue( P, [keeps-birds, smokes-pallmall] ),
clue( P, [house-yellow, smokes-dunhill ] ),
clue( P, center, [[drinks-milk ] ] ),
clue( P, first, [[nation-norse ] ] ),
clue( P, next_to, [[smokes-blends], [keeps -cats ]] ),
clue( P, next_to, [[keeps -horses], [smokes-dunhill]] ),
clue( P, [smokes-bluemaster, drinks-beer ] ),
clue( P, [nation-german , smokes-prince] ),
clue( P, next_to, [[nation-norse ], [house -blue ]] ),
clue( P, next_to, [[smokes-blends], [drinks-water ]] ),
%% (* Who has the zebra ? *)
clue( P, [keeps-zebra, nation- _Who] ),
%% (* What pet the man owns who lives to the right of the red house? *)
clue( P, right_of, [[keeps-Pet ], [house -red ]] ),
maplist( length, P, _ ).
clue( P, AS ) :- member( H, P ), attrs( H, AS ).
clue( P, C, ASs ) :- G =.. [ C, P | ASs], G.
left_of( P, AS1, AS2 ) :- append( _, [H1, H2 | _], P ),
attrs( H1, AS1 ),
attrs( H2, AS2 ).
next_to( P, AS1, AS2 ) :- left_of( P, AS1, AS2 ) ; right_of( P, AS1, AS2 ).
right_of( P, AS1, AS2 ) :- left_of( P, AS2, AS1 ).
center( P, AS ) :- middle( P, H ), attrs( H , AS ).
first( [H | _], AS ) :- attrs( H , AS ).
middle( [H ], H ).
middle( [_ | R], H ) :- append( X, [_], R ), middle( X, H ).
剩下的是定义attrs/2，实现各种可扩展记录，并将它们用作基本的对象系统，以便程序“学习”对象的属性 参与（这里，人）只是从他们的使用——而不是人类程序员通过固定一个特定的表示来注入他们的理解程序中先验的所述对象（例如 5 元组等）。
最终目标maplist( length, P, _ ) 通过将[] 放入它们的哨兵中来“冻结”这些可扩展记录（为简单起见，实现为开放式列表）（尝试例如X = [1, 2 | _], length( X, _ ) 以查看它的作用）。
一开始的目标length( P, _ ) 提供了迭代深化 方法。不幸的是，没有它，谓词循环。
为了获得漂亮的打印输出，我们可以运行它
test :- puzzle( P, Pet ),
maplist( sort, P, PS ), maplist( writeln, PS ), nl,
writeln( Pet ).
产生输出（手动对齐）
62 ?- test, !.
[drinks-water, house-yellow,keeps-cats, nation-norse, smokes-dunhill ]
[drinks-tea, house-blue, keeps-horses,nation-dane, smokes-blends ]
[drinks-milk, house-red, keeps-birds, nation-brit, smokes-pallmall ]
[drinks-beer, house-white, keeps-dogs, nation-swede, smokes-bluemaster]
[drinks-coffee,house-green, keeps-zebra, nation-german,smokes-prince ]
dogs
true.
【讨论】：
以上是关于有没有办法在 Prolog 中扩展爱因斯坦的谜语？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章