prolog - 满足 Prolog 中的一组目标

Question

在 Prolog 中，我经常通过提供模板(包含变量的结构)然后满足其上的一组约束来解决问题。一个简单的例子可能是:

go(T) :-
    T = [_, _, _],
    member(cat, T),
    member(dog, T),
    member(mouse, T).

实际上，约束集是通过其他方式生成的，而不是固定的，我必须编写一个递归谓词来依次满足每个约束:

go(T) :-
    T = [_, _, _],
    findall(A, animal(A), As),
    % satisy member(A, T) for each A in As
    fill_in_animals(T, As)

fill_in_animals(T, []).
fill_in_animals(T, [A|Rest]) :-
    member(A, T),
    fill_in_animals(T, Rest).

请注意，我的问题与列表相关的约束无关，甚至约束的参数也不能总是轻松生成为要传递给上面使用的相对简单的辅助谓词的列表。在实践中，我发现助手是我每次编写的相当笨拙的谓词，其中:

1. 接受一个模板、几个用于约束的参数(从而将模板的变量绑定(bind)到有用的值)，以及一个用于指示它符合哪个约束的变量。
2. 生成本次迭代中要满足的约束，并将其应用到模板。
3. 递归调用自身，以便满足剩余的约束。

我正在寻找的是一个类似于findall等的谓词，它将满足一组一个接一个的目标。像这样的东西:

% satisfyall(:Goal)
% backtracks on Goal but keeps all bindings from each fully satisfied goal.

satisfyall((animal(A), member(A, T)))

我正在寻找的答案不必采用这种形式。事实上，回溯目标和维护由此产生的每组绑定(bind)之间可能存在矛盾。

我希望我已经解释了我的问题，以便清楚地知道什么会有所帮助。 (如果不告诉我。)对于这个冗长的问题提前致歉!

更新(2年后)

I'll try it out later today and update my question!

请注意，我从未说过我会在尝试的同一天更新问题。 ;-)

@CapelliC 引导我走向正确的方向，并且我发现了一种似乎效果很好的模式:

?- Gs = [member(red),member(blue)], T = [_,_], foreach(member(G, Gs), call(G, T)).
T = [red, blue] ;
T = [blue, red] ;

Answer 1

您在问题中描述的情况与您给出的 satisfyall/1 谓词的签名略有不同。 fill_in_animals 示例中不涉及回溯，至少对于流出 go/1 的变量而言是这样。在满足子目标时可能存在“小回溯”，但总体目标不会失败，同时保持绑定(bind)完好无损。

一个陈腐且可能无用的解决方案是使用maplist/2。例如，您的示例很容易通过这种方式实现:

?- length(L, 3), maplist(animal, L).
L = [cat, cat, cat] ;
L = [cat, cat, dog] ;
L = [cat, cat, mouse] ;
L = [cat, dog, cat] ;
...
L = [mouse, mouse, dog] ;
L = [mouse, mouse, mouse].

您可以通过添加一个谓词来继续使用物化数据库:

% just flips the arguments of member/2
memberof(L, A) :- member(A, L).

然后我们可以使用findall/3来完成工作:

?- findall(A, animal(A), Animals), 
   length(L, 3), 
   maplist(memberof(Animals), L).

Animals = [cat, dog, mouse],
L = [cat, cat, cat] ;
Animals = [cat, dog, mouse],
L = [cat, cat, dog] ;
Animals = [cat, dog, mouse],
L = [cat, cat, mouse] ;
...
Animals = [cat, dog, mouse],
L = [mouse, mouse, dog] ;
Animals = [cat, dog, mouse],
L = [mouse, mouse, mouse].

这应该可以清楚地说明为什么 lambda.pl 会有所帮助。您不需要辅助谓词，您可以简单地编写:

?- findall(A, animal(A), Animals), 
   length(L, 3), 
   maplist(\Animal^member(Animal, Animals), L).

(未经测试)

如果你真的想绕过变量绑定(bind)和解除绑定(bind)，我想你会给自己制造一个调试噩梦，但是 SWI-Prolog 有一个 global variable facility您可以使用。我依稀记得在某处读到过 asserta/retract 不足以完成此任务。

我想得越多，我就越觉得 satisfyall/1 不会有一个与 maplist/2 有本质区别的有意义的实现 code>，但我很期待发现我错了。