使用= ..谓词在Prolog中执行公式的符号操作

Question

我正在使用SWI Prolog学习Prolog的大学 大学考试，我对使用univ =的练习如何运作有所怀疑。 =..谓词执行 furmulas 公式的符号操作，其中频繁操作替代 替换< / em>另一个表达式的子表达式。

执行定义以下关系：

替代品（SubTerm，Term，SubTerm1，Term1）

如果Term1 rappresent 表示其中所有出现的SubTerm都被SubTerm1替换的术语表达式，则为TRUE。

例如，如果我有：

替代物（sin（x），2 *（sin（x）），t，F）。

然后： F = 2 * t * f（t）因为所有sin（x）次出现都被t取代

这是解决方案（在布拉特科书上找到），但我对我的解释不太确定：

% substitute( Subterm, Term, Subterm1, Term1)
% Term1 is Term with all occurrences (by matching)
% of Subterm are replaced by Subterm1.
% Test: ?- substitute( b, f(a,b,c), e, F).
% Test: ?- substitute( b, f(a,X,c), e, F).
% Test: ?- substitute( b, f(a,X,Y), e, F).
% Test: ?- substitute( a+b, f( a, A+B), v, F).
% Test: ?- substitute(b,B,e,F).
% Test: ?- substitute(b,b,e,F).
% Test: ?- substitute(b,a,e,F).

% Logic, there are three cases:
% If Subterm = Term then Term1 = Subterm1
% otherwise if Term is 'atomic' (not a structure)
%   then Term1 = Term (nothing to be substituted)
%   otherwise the substitution is to be carried
%     out on the arguments of Term.

/* Case 1: SubTerm = Term --> SubTerm1 = Term1 */
substitute(Term, Term, Term1, Term1)  :-  !.

% Case 2: Se Term è atomico non c'è niente da sostituire
substitute( _, Term, _, Term)  :- atomic(Term), !.

/* Case 3: 
substitute(Sub, Term, Sub1, Term1)  :-
   Term  =..  [F|Args],                    % Term è composto da: F è il FUNTORE PRINCIPALE ed Args è la lista dei suoi argomenti
   substlist(Sub, Args, Sub1, Args1),      % Sostituisce Sub1 al posto di Sub nella lista degli argomenti Args generando Args1
   Term1  =..  [F|Args1].                  % Term1 è dato dal FUNTORE PRINCIPALE F e dalla nuova lista degli argomenti Args1

/* sublist: sostituisce all'interno della lista degli argomenti: */


substlist(_, [], _, []).


substlist(Sub, [Term|Terms], Sub1, [Term1|Terms1])  :-

    /* L'elemento in testa Term1 corrisponde all'eventuale sostituzione */
    substitute(Sub, Term, Sub1, Term1),

    /* Il problema è già risolto per le sottoliste e Terms1 rappresenta la sottolista Terms in cui tutte le occorrenze di Sub
       sono già state sostituite con Sub1:
    */
        substlist(Sub, Terms, Sub1, Terms1).

第一条规则 rappresent 代表 SubTerm = Term 的特定情况，因此最终 Term1 = SubTerm1 （因为我替代 替换整个术语）

第二条规则 rappresent 代表 Term是一个原子的特定情况，因此，无论SubTerm和SubTerm1的值如何，我不进行任何替换

我认为到目前为止这很简单，而且我的推理是正确的...旁边的它开始了更困难的部分，我不太确定......

规则：

substitute(Sub, Term, Sub1, Term1)  :-
   Term  =..  [F|Args],                    
   substlist(Sub, Args, Sub1, Args1),      
   Term1  =..  [F|Args1].    

rappresent 代表一个通用案例，其中 Term <表达 rappresented 代表 / strong>，它可能的子表达式 rappresented 由Sub表示，一个新的子表达式 Sub1 ，当您遇到 Sub 和表达 Term1 ，表示SubTerm1替换所有SubTerm的术语表达式。

所以我可以用 whay 的方式以声明方式阅读：

如果以下事实为真，那么Term1 rappresent 表示术语表达式是正确的，其中所有出现的SubTerm都被SubTerm1替换：

1）原始表达式 Term 可以在一个列表中进行分解，该列表的头部是主仿函数F （在表达式evalutation中执行的第一个运算符）以及之后一个子列表 Args ，它支持这个仿函数的参数（我认为，在某些情况下，Args也可以包含其他仿函数，在这个计算步骤中，它不会是主要的算子...所以在这种情况下还有一些子问题需要解决）

2）确实，sublist（Sub，Args，Sub1，Args1）意味着这是正确的，Args1 rappresent Args，其中所有参数都等于Sub子表达式被Sub1子表达式替换。

3）最后，新的 Term1 必须是主要的仿函数F和新的参数列表 = .. 谓词的结果> Args1 （我认为= ..用新参数列表重新组合主仿函数

要在参数列表中执行替换，请使用 substlist 关系，将其划分为：

基础案例：

substlist(_, [], _, []).

简单地说：如果参数列表中没有任何内容，则无需替换

一般情况：

substlist(Sub, [Term|Terms], Sub1, [Term1|Terms1])  :-

    /* L'elemento in testa Term1 corrisponde all'eventuale sostituzione */
    substitute(Sub, Term, Sub1, Term1),

    /* Il problema è già risolto per le sottoliste e Terms1 rappresenta la sottolista Terms in cui tutte le occorrenze di Sub
       sono già state sostituite con Sub1:
    */
        substlist(Sub, Terms, Sub1, Terms1).

这对我来说是更难理解的部分，我通过以下方式看待它，声明性阅读：

如果确实存在以下情况，那么[Term1 | Terms1]会显示所有Sub子句被Sub1 替换的参数列表[Term | Terms]，这是正确的。

1）替换（Sub，Term，Sub1，Term1）：这意味着它是TRUE，Term1（新参数的头部列出它是Term（旧参数列表的头部），如果Term == Sub ---＆gt; Term1 == Sub1

2）substlist（Sub，Terms，Sub1，Terms1）表示所有子问题都已解决，我认为这是一个重点，因为参数列表 Term 是当前的参数列表主仿函数F但其中可以包含其他子函子，并且每个子函数都需要解决这个子问题，因为在这一步中执行Sub - ＆gt; Sub1替换。

但我对这最后的事情不太确定......

有人可以帮助我深刻理解它

TNX

安德烈

Answer 1

首先我要说的是，如果你把问题简明扼要，那就太好了。 Stackoverflow的整个想法是，问题和答案后来对其他人有用，写出好的问题是其中很重要的一部分。

接下来：所有编程语言都有权声称程序的实际源代码是对程序所做的最清晰，完整和详尽的解释（对于人类）。 Prolog 肯定有权获得该声明。它需要一点时间的习惯，但很快一个写得很好的谓词确实会告诉我更多关于程序逻辑的信息，而不是通过一种本身含糊不清的自然语言（无论是英语，意大利语，甚至是德语。

现在问你的问题......

=../2做什么？我们可能会看here，但是，换句话说，我们左侧有f(a,b, ..., x)，右侧有[f, a, b, ..., x]。

假设递归，列表，匹配和统一不需要在这里解释，你已经广泛研究的程序，用意大利语评论，并用英语彻底解释，做了一件简单的事情：所有出现的 Term 中的子项被 Term1 中的 Subterm1 替换。

这样做了：

• 通过匹配
直接替换简单术语（原子）
• 将复杂的术语（f(Args)形式）分解为一个列表（使用=..），然后递归地应用该列表中较简单的术语（{{1 }}）。之后，再次使用Args重新组合列表。

因此，如果你有一个嵌套术语，你仍然可以得到：

=..

这里唯一可能遇到的轻微困难是?- substitute(x, f( g( h(x,y,z), h(k,l,m) ), g(x,z) ), q, T). T = f(g(h(q, y, z), h(k, l, m)), g(q, z)) ; false. 和substitute是相互递归的。如果这给你带来了很大的困难，你可以尝试做的一件事就是从谓词定义中删除所有注释，一次将整个程序放在屏幕上（或打印出来），然后查看它并思考它直到它有意义。它有效！