如何在prolog中查询规则？

Question

我有以下代码：

word(aa, a, a).
word(ab, a, b).
word(ac, a, c).
word(ad, a, d).

word(bb, b, b).
word(bc, b, c).
word(bd, b, d).


word(cc, c, c).
word(cd, c, d).

word(dd, d, d).
word(dc, d, c).

null(a).

crossword(A, B, C, D) :-
    word(A, AC, AD),
    word(B, BC, BD),

    word(C, AC, BC),
    word(D, AD, BD),
    A \== B,
    B \== C,
    A \== C,
    B \== D,
    C \== D,

    writeln(A-B-C-D),
    null(b).

这是一个prolog代码，用于获取填充2x2单词表的所有可能方法，如下所示：

我想知道如何查询此代码以获取所有答案。我无法弄清楚null(a)和null(b)的用途是什么？

Answer 1

以下是现有代码的细分。

word(aa, a, a).
...
word(dd, d, c).
word(dc, d, c).

这些定义word个事实似乎列出了有效的“单词”。额外的第二和第三个参数似乎是多余的，因为（a）它们很容易从第一个参数派生，并且（b）它们不会在所示程序中的任何地方使用（从摘录中不清楚是否还有其他部分程序）。同样不清楚为什么列出了cd和dc，但是没有给出其他“单词”的对称关系。

null(a).

这是一个事实，说“a是null”，但鉴于上下文有限，语义不明确。

crossword(A, B, C, D) :-

这是一个谓词crossword/4，它接受​​4个参数。有这些论点的原因尚不清楚（见下文）。

    word(A, AC, AD),
    word(B, BC, BD),

    word(C, AC, BC),
    word(D, AD, BD),

以上4行代码收集了4个字的事实。你可以在使用AC，AD等时看到一个依赖关系，它确保一对词是跨越的，而另一对词是你得到的那些词。在董事会上向下阅读相同的单词。

    A \== B,
    B \== C,
    A \== C,
    B \== D,
    C \== D,

以上5行代码确保收集的单词事实之间存在一些差异。同样，语义不清楚，因为它允许A和D是同一个单词（考虑到其他约束，可能不是这样）。如果这些不平等测试中的任何一个失败，那么回溯将发生回上面的word/3查询以收集至少一个不同的单词事实，而Prolog将重试不等式检查。

    writeln(A-B-C-D),

这写出了满足所有上述不等式的“单词”的当前四元组。

    null(b).

此测试（查询）将失败的事实null(b)，因为null(b)未被建立为事实或可从null(X)的任何给定规则派生。当它失败时，Prolog将再次回溯到通过word/3查询收集另一组单词事实。

当word/3查询的所有组合都已用尽时（每个组合都提供了几个单词事实中的一个作为解决方案），整个crossword/4谓词在显示所有可能性后失败并结束与writeln。因此，当您发出查询crossword(A, B, C, D).时，它会依据上面的writeln继续迭代并显示每个可能的解决方案，直到不再存在解决方案并最终失败（意味着，没有更多解决方案）。

正如我在评论中提到的，代码有点奇怪。例如，使用null(b)作为无效事实导致代码通过回溯继续迭代。也许最初的意图是在需要时将事实null(a)更改为null(b)以“关闭迭代”。有点像“迭代标志”。根据给出的信息，这是不确定的。

构建代码的另一种方法是：

crossword(A, B, C, D) :-
    word(A, AC, AD),
    word(B, BC, BD),
    word(C, AC, BC),
    word(D, AD, BD),
    A \== B,
    A \== C,
    B \== C,
    B \== D,
    C \== D.

当使用crossword(A, B, C, D)查询时，Prolog将单独为您提供每个解决方案，直到找不到为止，或者您告诉它停止。您可以使用setof

在列表中一次性收集所有结果

setof(A-B-C-D, crossword(A, B, C, D), Solutions).