Question

我知道Prolog在技术上没有“回归”，但我不知道如何制定这个问题。

我找到了一些用于在地铁站之间寻找路线的算法示例代码。它运作良好，但它应该只打印结果，因此很难扩展或例如findall/3。

% direct routes
findRoute(X,Y,Lines,Output) :- 
    line(Line,Stations),
    \+ member(Line,Lines),
    member(X,Stations),
    member(Y,Stations),
    append(Output,[[X,Line,Y]],NewOutput),
    print(NewOutput).

% needs intermediate stop
findRoute(X,Y,Lines,Output) :- 
    line(Line,Stations),
    \+ member(Line,Lines),
    member(X,Stations),
    member(Intermediate,Stations),
    X\=Intermediate,Intermediate\=Y,
    append(Output,[[X,Line,Intermediate]],NewOutput),
    findRoute(Intermediate,Y,[Line|Lines],NewOutput).

line是一个带有原子的谓词和包含这些站的列表例如：line(s1, [first_stop, second_stop, third_stop])

所以我要做的就是在第11行摆脱print并在我的规则中添加一个额外的变量来存储结果供以后使用。但是我失败了，因为无论我尝试什么，它都会进入无限循环或返回false。

现在：

?- findRoute(first_stop, third_stop, [], []).
% prints [[first_stop,s1,third_stop]]

想要：

?- findRoute(first_stop, third_stop, [], R).
% [[first_stop,s1,third_stop]] is stored in R

Answer 1

和你一样，我也经常在Prolog初学者中看到这种模式，特别是如果他们使用坏书和其他材料：

solve :-
     .... some goals ...
     compute(A),
     write(A).

由于以下原因，上述几乎每一行都存在问题：

＆＃34;解决＆＃34;是势在必行。这在像Prolog这样的声明性语言中没有意义，因为你可以在几个方向上使用谓词。
＆＃34;计算＆＃34;也很势在必行。
write/1是副作用，其输出仅在系统终端上可用。这使我们没有简单的方法来实际测试谓词。

这些模式应该总是看起来像：

solution(S) :-
     condition1(...),
     condition2(...),
     condition_n(S).

其中condition1等只是纯粹的目标，描述了S是解决方案的意义。

查询时

?- solution(S).

然后S的绑定将自动打印在顶层。让toplevel为你做印刷！

在您的情况下，有一个直接的解决方法：简单地使NewOutput其中一个参数，并删除最终的副作用：

route(X, Y, Lines, Output, NewOutput) :- 
    line(Line, Stations),
    \+ member(Line, Lines),
    member(X, Stations),
    member(Y, Stations),
    append(Output, [[X,Line,Y]], NewOutput).

另请注意，我已将名称更改为route/5，因为如果参数已全部已实例化，则谓词也是，这对于测试等非常有用。

此外，在描述列表时，使用dcg表示法通常会从中受益匪浅。

代码看起来与此类似：

route(S, S, _) --> []. % case 1: already there route(S0, S, Lines) --> % case 2: needs intermediate stop { line_stations(Line, Stations0), maplist(dif(Line), Lines), select(S0, Stations0, Stations), member(S1, Stations) }, [link(S0,Line,S1)], route(S1, S, [Line|Lines]).

方便的是，您可以使用它来描述列表的串联，而不需要append/3这么多。我还做了一些其他的改进，以提高纯度和可读性，我将确切的差异作为一个简单的练习。

您可以使用DCG接口谓词phrase/2来调用它，使用：

?- phrase(route(X,Y,[]), Rs).

其中Rs是找到的路线。另请注意，我使用link/3形式的术语来表示路线的链接。当知道arity时，使用专用术语是一种好习惯。如果您事先不知道需要表示多少元素，列表就是好的。

Prolog - 返回结果而不是在算法中打印

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