Question

好的编程人员。

与命令式编程相比，逻辑编程总是令人着迷。由于追求未知的逻辑编程，遇到算术表达式时会遇到一些问题。

这是我到目前为止所做的代码。

hy

以添加操作为例：

number_atom(N) :-
(number(N) -> functor(N, _, _); functor(N, _, _), atom(N)).
arithmeticAdd_expression(V,V,Val,Val).
arithmeticAdd_expression(N, _Var, _Val, N) :-
   number_atom(N).

arithmeticAdd_expression(X+Y, Var, Val, R) :-
   arithmeticAdd_expression(X, Var, Val, RX),
   arithmeticAdd_expression(Y, Var, Val, RY),
   (number(RX), number(RY) -> R is RX + RY; R = RX + RY).

我想要达到的目标是如果表达式中的原子只能被给定的变量和值替换，那么结果就是数字，就像上面显示的例子一样（结果= 11）。否则，结果只是表达式本身。我的代码问题出在那里，我可以搞清楚。所以，请有人可以帮助我吗？谢谢。

Answer 1

逻辑编程相对于函数式编程的一个重要吸引力在于，您通常可以在多个方向中使用相同的代码。

这意味着，如果输入给出，您不仅可以询问特定结果，还可以询问解决方案一般的方式。

但是，要实现这一点，您必须考虑一下您表示数据的方式。例如，在您的情况下，表达式中仍然是逻辑变量的任何术语都可以表示给定数字或原子应该被解释为与普通数字不同或另外两个术语。这称为默认表示，因为您必须确定变量应该默认 ，，并且没有办法将其含义仅限于其中一种可能的情况。

因此，我建议首先更改表示，以便符号区分这两种情况。例如，要表示您的案例中的表达式，让我们采用以下约定：

atoms 由包装器a/1
表示
数字由包装器n/1表示。

并且情况已经如此，(+)/2将表示两个表达式的添加。

因此，像b+10这样的默认术语现在应写为： a(b)+n(10) 。请注意使用包装器a/1和n/1来说明我们正在处理哪种情况。这种表示称为 clean 。包装器是任意选择（虽然是助记），我们可以使用完全不同的包装器，例如atom/1和number/1，或atm/1和nmb/1。关键属性只是我们现在可以凭借其最外面的算符和arity象征性地区分不同的案例。

现在关键优势：使用这样的约定，我们可以编写例如：a(X)+n(Y)。这是早期术语的泛化。但是，它只包含了比X+Y更多的信息，因为在后一种情况下，我们已经忘记了这些变量的含义，而在前一种情况下，这种区别仍然存在。

现在，假设在表达式中使用了这个约定，它描述了不同的情况变得直截了当：

expression_result(n(N), _, _, n(N)). expression_result(a(A), A, N, n(N)). expression_result(a(A), Var, _, a(A)) :- dif(A, Var). expression_result(X+Y, Var, Val, R) :- expression_result(X, Var, Val, RX), expression_result(Y, Var, Val, RY), addition(RX, RY, R). addition(n(X), n(Y), n(Z)) :- Z #= X + Y. addition(a(X), Y, a(X)+Y). addition(X, a(Y), X+a(Y)).

请注意，我们现在可以使用模式匹配来区分这些案例。不再是if-then-elses，不再需要atom/1或number/1测试。

您的测试用例按预期工作：

?- expression_result(a(a)+n(10), a, 1, Result). Result = n(11) ; false. ?- expression_result(a(a)+n(10), b, 1, Result). Result = a(a)+n(10) ; false.

现在关键优势：有了这样一个纯粹的程序（请参阅logical-purity了解更多信息），我们也可以问“结果看起来像一般？ “

?- expression_result(Expr, Var, N, R). Expr = R, R = n(_1174) ; Expr = a(Var), R = n(N) ; Expr = R, R = a(_1698), dif(_1698, Var) ; Expr = n(_1852)+n(_1856), R = n(_1896), _1852+_1856#=_1896 ; Expr = n(_2090)+a(Var), R = n(_2134), _2090+N#=_2134 .

在这里，我使用了所有参数的逻辑变量，我从这个程序得到了相当一般的答案。这就是我使用clpfd约束进行声明性整数运算的原因。

因此，通过使用干净的表示法并使用上面的代码，可以很容易地解决您的直接问题。

只剩下一个非常小的挑战：也许你实际上希望使用默认表示，例如c+10（而不是a(c)+n(10)）。您当前面临的任务是将默认表示转换为干净的表示，例如通过谓词defaulty_clean/2。我把这作为一个简单的练习。一旦你有一个干净的表示，你可以使用上面的代码而无需更改。

Prolog - 替代和评估

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