如何在Prolog中获取所有连续的子列表/子集?

时间:2017-02-25 11:40:27

标签: list prolog substring sublist

我想解决一个简单的问题,但即使我尝试了很多不同的方法,我也找不到解决方法。我正在使用SICStus Prolog(如果这很重要),我想得到一个列表的所有子列表/子集(我不知道哪个术语是正确的),其中包含连续的元素。例如,如果我有列表[1,2,3,4],将 sl/2 谓词调用为sl([1, 2, 3, 4], R).,则预期结果为:
< / p>

? - sl([1, 2, 3, 4], R).
R = [] ? ;
R = [1] ? ;
R = [1, 2] ? ;
R = [1, 2, 3] ? ;
R = [1, 2, 3, 4] ? ;
R = [2] ? ;
R = [2, 3] ? ;
R = [2, 3, 4] ? ;
R = [3] ? ;
R = [3, 4] ? ;
R = [4] ? ;
no

到目前为止我能达到的最好结果是:

sl([], []).
sl([X|Xs], [X|Ys]) :-
    sl(Xs, Ys).
sl([_|Xs], Ys) :-
    sl(Xs, Ys).

但这也为我提供了以下不需要的结果:

R = [1,2,4] ? ;
R = [1,3,4] ? ;
R = [1,3] ? ;
R = [1,4] ? ;
R = [2,4] ? ;

我应该如何修改谓词以便获得所需的结果?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

在Prolog中编写谓词时,您需要考虑谓词的含义,或者它定义的关系。你的谓词提供非解决方案的原因是你在谓词子句中混合含义。他们并非真正意味着同样的事情。

你有谓词{{​​1}},意思是&#34;子列表&#34; (或&#34;子序列&#34;)但更重要的是,这意味着每个您提供的描述的子列表,这是一个连续的子列表(不能有任何&#34;间隙&#34;在它)。

现在我们可以分解你的条款:

sl/2

这说明空列表是空列表的连续子列表。这是事实,这是一个有效的事实。

sl([], []).

如果sl([X|Xs], [X|Ys]) :- sl(Xs, Ys). [X|Ys] 的连续子列表,则 [X|Xs]Ys的连续子列表。这种关系为真。这里真实的是: Xs[X|Ys]的连续子列表,如果[X|Xs]Ys的连续前缀子列表 } 的。也就是说,Xs不仅需要是Ys的子列表,而且它只需要从列表的开头而不是列表中的某个位置。这是一个线索,你需要另一个谓词,因为关系的含义是不同的。

如果XsYs 的子列表,那么 [_|Xs]Ys的子列表。这似乎是真的。

如果我们只是调整到上面更新的定义,我们得到:

Xs

我在没有解释的情况下提供了subseq([], []). subseq([_|Xs], Ys) :- subseq(Xs, Ys). subseq([X|Xs], [X|Ys]) :- prefix_subseq(Xs, Ys). prefix_subseq(_, []). prefix_subseq([X|Xs], [X|Ys]) :- prefix_subseq(Xs, Ys). 上面的定义,但我认为你可以弄明白。

现在产生:

prefix_subseq/2

定义子列表(或子序列)的一种有趣,紧凑的方法是使用| ?- subseq([a,b,c,d], R). R = [a] ? a R = [a,b] R = [a,b,c] R = [a,b,c,d] R = [b] R = [b,c] R = [b,c,d] R = [c] R = [c,d] R = [d] R = [] (1 ms) yes 谓词:

append/2

这表示subseq(L, R) :- append([_, R, _], L). 是附加列表L_R的结果。这个简单实现中的一个小缺陷是,您不止一次地获得_,因为它以多种方式满足R = []规则。

重新审视定义,您可以使用DCG来定义子序列,因为DCG非常适合处理序列:

append([_, R, _], L)

您可以使用% Empty list is a valid subsequence subseq([]) --> ... . % Subsequence is any sequence, followed by sequence we want, followed by any sequence subseq(S) --> ..., non_empty_seq(S), ... . % Definition of any sequence ... --> [] | [_], ... . % non-empty sequence we want to capture non_empty_seq([X]) --> [X]. non_empty_seq([X|T]) --> [X], non_empty_seq(T). 调用它:

phrase/2

我们可以稍微重新调整一下这个定义并使用常见的| ?- phrase(subseq(S), [a,b,c,d]). S = [] ? ; S = [a] ? ; S = [a,b] ? ; S = [a,b,c] ? ; S = [a,b,c,d] ? ; S = [b] ? ; S = [b,c] ? ; S = [b,c,d] ? ; S = [c] ? ; S = [c,d] ? ; S = [d] ? ; no 定义来使其更紧凑:

seq//1