找到DLV中的最短路径

时间:2016-09-15 06:20:14

标签: path prolog declarative datalog answer-set-programming

我正在尝试使用DLV找到距离最小的图表中的所有路径。说我有以下图表:

graph

我希望获得谓词(我希望我不要跳过任何一个):

  • 路径(a,b,1),路径(a,d,1),路径(a,e,1),路径(a,c,2)
  • 路径(b,a,1),路径(b,c,1),路径(d,d,2),路径(b,e,2)
  • 路径(c,b,1),路径(c,e,1),路径(c,a,2),路径(c,d,3)
  • 路径(d,a,1),路径(d,b,2),路径(d,e,2),路径(d,c,3)
  • 路径(e,a,1),路径(e,c,1),路径(e,d,2),路径(e,b,2)

我认为你可以向左或向右移动一个拱门。所以,我尝试了以下内容:

path(X, Y, 1) :- arc(X, Y).
path(Y, X, 1) :- arc(X, Y).
path(X, Z, L) :- path(X, Y, M), path(Y, Z, N), 
                 X!=Z, 
                 L = M + N,
                 not path(X, Z, V), V < L, #int(V) 

第三条规则的想法是添加2条现有路径(如果它们不返回(X!= Z))并且还没有路径连接相同边缘的距离较短(不是路径(X,Z, V),V&lt; L,#int(V))。我不得不添加#int(V),否则规则不安全。我不知道是否有更好的方法可以用整数值解决这个安全问题。

当我运行此代码时(标志-N = 5来设置#maxint = 5)我得到的路径不应该存在,例如路径(d,a,5)。我不知道问题是否与#int(V)或其他问题有关,但由于我已有路径(d,a,1),我不希望出现这些路径。可能是因为#int(V),但我无法弄清楚如何做到这一点。

任何人都可以帮我解决这个问题吗?提前谢谢。

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

使用列表来跟踪路径的问题的解决方案:

path(X, Y, [X, Y], 1) :- arc(X, Y).
path(Y, X, [Y, X], 1) :- arc(X, Y).
path(X, Z, P, D) :- path(X, Y, P1, D1),
                    path(Y, Z, P2, 1),
                    #insLast(P1, Z, P), 
                    D = D1 + 1,
                    not #member(Z, P1).
shortest_path(X, Y, D) :-   node(X), node(Y), 
                            #min{L: path(X, Y, P, L)} = D.                  

解决方案,无需列表(在CapelliC的帮助下)

path(X, Y, 1)   :-  arc(X,Y).
path(Y, X, 1)   :-  arc(X,Y).
path(X, Y, D)   :-  path(X,Z,D0), arc(Z,Y),
                    #count{A: node(A)} = Max,
                    D0<Max, X != Y,
                    D = D0+1.

shorter_paths(X, Y, D) :- node(X), node(Y), 
                          #min{L: path(X, Y, L)} = D.

请注意,我们需要使用谓词 node()定义所有节点,并且谓词 arc()假定边缘为图是双向的。

答案 1 :(得分:0)

来自DES发行版的

examples / spaths.dl。请参阅下面的注释代码... -

%
% Shortest Paths in a Graph
%
% Datalog Formulation
%
% Program: Shortest paths in a graph
% Author : Fernando Sáenz-Pérez
% Date   : September, 2009

edge(a,b).
edge(a,c).
edge(b,a).
edge(b,d).

path(X,Y,1) :- 
  edge(X,Y).
path(X,Y,L) :-
  path(X,Z,L0),
  edge(Z,Y),
  count(edge(A,B),Max),
  L0<Max,
  L is L0+1.

spaths(X,Y,L) :-
   min(path(X,Y,Z),Z,L).


% Note that the following is not stratifiable in DES

%sp(X,Y,1) :- 
%  edge(X,Y).
%sp(X,Y,L) :-
%  sp(X,Z,L0),
%  not(shorter(X,Z,L0)), 
%  edge(Z,Y),
%  L is L0+1.

%shorter(X,Y,L) :-
%  sp(X,Y,L0),
%  L0<L.