Prolog中的DAG遍历+成本

时间:2018-06-03 02:09:34

标签: prolog swi-prolog graph-traversal

我正在尝试实现DAG遍历算法,该算法也可以获得边缘之间的成本。我认为我非常接近,但查询总是返回无效的路径。谁能看一看,看看我在这里缺少什么?

edge(b, a, 5).
edge(a, u, 10).
edge(u, o, 140).
edge(u, r, 130).
edge(r, o, 20).
edge(r, v, 50).
edge(o, v, 45).
edge(b, v, 20).

path(Start, Start, [], 0).
path(Start, Finish, [Start, Finish], C) :-
    edge(Start, Finish, Cost),
    C is Cost.
path(Start, Finish, [Start|Path], C) :-
    edge(Start, X, Cost),
    path(X, Finish, Path, RCost),
    C is Cost + RCost.

我正在尝试path(b, v, S, C).。它正在生成所有有效路径,但它也会生成一些无效路径。

C = 20,
S = [b, v]
C = 200,
S = [b, a, u, o, v]
C = 200,
S = [b, a, u, o]
C = 195,
S = [b, a, u, r, v]
C = 210,
S = [b, a, u, r, o, v]
C = 210,
S = [b, a, u, r, o]
C = 195,
S = [b, a, u, r]
C = 20,
S = [b]

感谢。

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我见过的最佳图表遍历代码就是这个问题: Definition of a path/trail/walk

我们可以根据您的情况调整:

edge(b, a, 5).
edge(a, u, 10).
edge(u, o, 140).
edge(u, r, 130).
edge(r, o, 20).
edge(r, v, 50).
edge(o, v, 45).
edge(b, v, 20).


:- meta_predicate path(3,?,?,?).

:- meta_predicate path(3,?,?,?,+).

path(R_3, [X0|Ys], X0,X) :-
   path(R_3, Ys, X0,X, [X0]).

path(_R_3, [], X-0,X-0, _).
path(R_3, [X1-Cost2|Ys], X0-Cost,X, Xs) :-
   call(R_3, X0,X1,Cost),
   non_member(X1, Xs),
   path(R_3, Ys, X1-Cost2,X, [X1-Cost2|Xs]).

non_member(_E, []).
non_member(E, [X-_Cost|Xs]) :-
   dif(E,X),
   non_member(E, Xs).

然后我们可以查询:

?- path(edge,Path,From,To).
Path = [_22918-0],
From = To, To = _22918-0 ;
Path = [b-5, a-0],
From = b-5,
To = a-0 ;
Path = [b-5, a-10, u-0],
From = b-5,
To = u-0 ;
Path = [b-5, a-10, u-140, o-0],
From = b-5,
To = o-0 ;
Path = [b-5, a-10, u-140, o-45, v-0],
From = b-5,
To = v-0 ;

因此,我们得到一个节点列表,其中包含到达下一个节点的开销。 然后你可以简单地将它们总结为:

?- path(edge,Path,From,To), pairs_values(Path,Values), sumlist(Values,Sum).
Path = [_24478-0],
From = To, To = _24478-0,
Values = [0],
Sum = 0 ;
Path = [b-5, a-0],
From = b-5,
To = a-0,
Values = [5, 0],
Sum = 5 ;
Path = [b-5, a-10, u-0],
From = b-5,
To = u-0,
Values = [5, 10, 0],
Sum = 15 ;
Path = [b-5, a-10, u-140, o-0],
From = b-5,
To = o-0,
Values = [5, 10, 140, 0],
Sum = 155 

或者您可以调整代码来计算总和,以节省总和计算。

在此我认为我们假设从任何一个节点到另一个节点只有一条边。

答案 1 :(得分:1)

您的代码中有一个错误。这样:

path(Start, Start, [], 0).

应该是

path(Start, Start, [Start], 0).

否则{/ 1}}

Path

从那个(第一个)子句返回空,但你真正想要的是它包含path(Start, Finish, [Start|Path], C) :- edge(Start, X, Cost), path(X, Finish, Path, RCost), C is Cost + RCost. 作为最后一个元素。

实际上,这也来自对谓词的逻辑解读。如果Finish要成功,则表示从path(Start, Start, Path, Cost)PathStart,其中 非空Start 1}}。空路径根本就没有路径。

现在所有报告的路径都有效。有些是多次报道的,但这是另一个问题。