我们是如何获得这个价值的?

时间:2015-02-23 00:28:10

标签: prolog

所以你好prolog geniuses :)让我们考虑给定的数据库:

q3(t(V, nul, nul), 0).
q3(t(V, Q, nul), 1).
q3(t(V, nul, Q), 1).
q3(t(V, Q1, Q2), T) :- q3(Q1, T1), q3(Q2, T2), T is 1+T1+T2.

以及以下查询

?- q3(t(4,
 t(2,
 nul,
t(3, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul))),
 t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)),
 t(9, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul)))),T).

为什么答案是5?
提前致谢

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

q3(t(4,t(2,nul,t(3, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul))),t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)), t(9, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul)))),T).
    V = 4
    Q1 = t(2,nul,t(3, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul)))
        V = 2
        Q1 = nul
        Q2 != nul
    => T1 = 1

    Q2 = t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)), t(9, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul)))
        V = 7
        Q1 = t(5, nul, t(6, nul, nul))
            V = 5
            Q1 = nul
            Q2 != nul
        => T1 = 1

        Q2 = t(9, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul))
            V = 9
            Q1 = t(1,nul,nul)
            => T1 = 0
            Q2 = t(9,nul,nul)
            => T2 = 0
        => T2 = 1 + 0 + 0 = 1
    => T2 = 1 + 1 + 1 = 3

=> T = 1 + 1 + 3 = 5.

答案 1 :(得分:2)

谓词不只是作为答案产生5。如果你运行它,它会产生几个答案:5,6,6,6,7,7,6,7和7。

结构t(V, L, R)表示二叉树。重新格式化查询以使其更加可见:

q3( t(4,
         t(2,
             nul,
             t(3,
                  t(1, nul, nul),
                  t(9, nul, nul)
              )
          ),
          t(7,
                t(5,
                     nul,
                     t(6, nul, nul)
                 ),
                t(9,
                     t(1, nul, nul),
                     t(9, nul, nul)
                 )
           )
     ),
  T).

或者,将第一个参数更像“树”,我们可以将其可视化:

        _______4_______
       /               \
      2             ____7____
     / \           /         \
    n  _3_        5          _9_
      /   \      / \        /   \
     1     9    n   6      1     9
    / \   / \      / \    / \   / \
   n   n n   n    n   n  n   n n   n

现在让我们考虑q3定义的规则:

1) q3(t(V, nul, nul), 0).
  

没有子节点的节点计为零(0)。这不算数。

2) q3(t(V, Q, nul), 1).
3) q3(t(V, nul, Q), 1).
  

至少有一个 nul子节点的节点计为1

4) q3(t(V, Q1, Q2), T) :-
    q3(Q1, T1),
    q3(Q2, T2),
    T is 1+T1+T2.
  

有两个孩子的节点(不管他们是什么)计为1加上两个孩子的数量总和。

我们可以从谓词子句的这些定义中看出,任何有两个nul子节点的节点都会满足第1,2或3条。因此每个这样的节点都可能有助于回溯的3个解决方案。但是,谓词2和3将在具有正好一个nul子节点的节点下“修剪”解决方案。树中只有一个分支没有唯一的一个空子,这是从节点值9开始的分支。每个子分支由于它们有两个零节点,因此提供了3个解。这就是出现的3x3或9个总体解决方案,这就是我们所看到的(5,6,6,6,7,7,6,7和7)。

要确定5来自何处,这是第一个解决方案,您只需要查看每个节点首先成功的哪个子句。

Node@4: matches rule 4: 1 + Node@2 + Node@7
Node@2: matches rule 3: 1
Node@7: matches rule 4: 1 + Node@5 + Node@9
Node@5: matches rule 3: 1
Node@9: matches rule 4: 1 + Node@1 + Node@9
Node@1: matches rule 1: 0
Node@9: matches rule 1: 0

如果我们添加它们,我们得到:Node @ 4总和为1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 0 + 0 = 5(实际上只是在上面的1中计算)。其他规则也将匹配的回溯产生其他8个值。

<小时/> 看起来q3正在尝试计算节点,但这样做不正确。要正确执行此操作,让我们重新定义规则:

  

如果节点为nul,则应计为零

q3(nul, 0).
  

如果节点不为空,则节点数应为左右分支节点数的总和,加上当前节点的节点数

q3(t(_, L, R), C) :- q3(L, CL), q3(R, CR), C is 1 + CL + CR.

使用这两个条款,我们得到:

| ?- q3(t(4,
 t(2,
 nul,
t(3, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul))),
 t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)),
 t(9, t(1,nul,nul), t(9,nul,nul)))),T).

T = 11

yes
| ?-

一个解决方案,11,即节点数。

答案 2 :(得分:1)

显而易见的答案是执行以下操作:

?- trace(q3/2), trace(is/2).
%         q3/2: [call,redo,exit,fail]
%         (is)/2: [call,redo,exit,fail]
true.

[debug]  ?- q3(t(4,                   % <- (6)
                 t(2,                 % <- (7)
                   nul,               % (7) -> 1
                   t(3,               % .
                     t(1,nul,nul),    % .
                     t(9,nul,nul))),  % .
                 t(7,                 % <- (7)
                   t(5,               % <- (8)
                     nul,             % (8) -> 1
                     t(6, nul, nul)), % .
                   t(9,               % <- (8)
                     t(1,nul,nul),    % (9) -> 0
                     t(9,nul,nul)     % (9) -> 0
                     )                % 1 + 0 + 0 = 1 (8) -> 1
                    )                 % 1 + 1 + 1 = 3 (7) -> 3
                   ),                 % 1 + 1 + 3 = 5 (6) -> 5
               T).
 T Call: (6) q3(t(4, t(2, nul, t(3, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul))), t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)), t(9, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul)))), _G386)
 T Call: (7) q3(t(2, nul, t(3, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul))), _G538)
 T Exit: (7) q3(t(2, nul, t(3, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul))), 1)
 T Call: (7) q3(t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)), t(9, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul))), _G538)
 T Call: (8) q3(t(5, nul, t(6, nul, nul)), _G538)
 T Exit: (8) q3(t(5, nul, t(6, nul, nul)), 1)
 T Call: (8) q3(t(9, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul)), _G538)
 T Call: (9) q3(t(1, nul, nul), _G538)
 T Exit: (9) q3(t(1, nul, nul), 0)
 T Call: (9) q3(t(9, nul, nul), _G538)
 T Exit: (9) q3(t(9, nul, nul), 0)
 T Call: (9) _G543 is 1+0+0
 T Exit: (9) 1 is 1+0+0
 T Exit: (8) q3(t(9, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul)), 1)
 T Call: (8) _G549 is 1+1+1
 T Exit: (8) 3 is 1+1+1
 T Exit: (7) q3(t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)), t(9, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul))), 3)
 T Call: (7) _G386 is 1+1+3
 T Exit: (7) 5 is 1+1+3
 T Exit: (6) q3(t(4, t(2, nul, t(3, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul))), t(7, t(5, nul, t(6, nul, nul)), t(9, t(1, nul, nul), t(9, nul, nul)))), 5)
T = 5 .

在格式化术语时,查看q3/2将要执行的操作并不太困难。谓词足够短,您可以通过眼睛进行模式匹配。但是,当然您也可以查看非常详细的描述。您将在树上注意到,在第一次搜索解决方案时,根本没有探索到某些子树。