Question

我想在prolog中解决这个谜语：

学生Lily，Jack和Daisy去了同一所大学。他们都来自不同的国家，有不同的爱好。他们都去了美国的一所大学，其中一所大学就住在那里。 Lily比来自意大利的成绩更好。杰克比那些喜欢看书的人有更好的成绩。最好的成绩是喜欢足球的人。杰克来自德国，戴西喜欢做饭。

谁是谁（姓名，国家，爱好，成绩）？

正确的解决方案应该是：

Lily，USA，Reading Books，Grade 2
杰克，德国，足球，一年级
Daisy，Italy，Cooking，Grade 3

我现在面临的问题是，我不知道如何解决这个谜语。我该如何定义事实以及解决这个谜题的最佳方法是什么？

Answer 1

首先，从填写第一个陈述中得到的内容，我们有以下内容。

(Lily, _, _, _)
(Jack,Germany, _, _)
(Daisy, _, Cooking, _)

我们不了解_州的情况。我还应该说，这不一定是序言，它比任何事情更常见。

我们得到的短语＆＃34;莉莉比来自意大利的人有更好的成绩＆＃34;，这意味着黛西来自德国，莉莉来自美国 - 自杰克来自德国。 / p>

(Lily, USA, _, Grade>Daisy)
(Jack,Germany, _, _)
(Daisy, Italy, Cooking, Grade<Lily)

接下来，我们有了＃41;杰克的成绩比那些喜欢读书的人更好，这让我们知道他会成为足球运动员，下一行告诉我们他的成绩最好。然后我们可以迅速填写剩余的，我们得到：

(Lily, USA, Reading, Grade2)
(Jack,Germany, Football, Grade1)
(Daisy, Italy, Cooking, Grade3)

可能有一个用prolog编写的程序可以以非常迂回的方式解决这个难题，但这个难题比一般情况更具体。

Answer 2

这是我的看法。它本质上是@RdR所具有的，只是我将逻辑分解为更多的谓词，也是为了减少重载who()主谓词。

name(lily).  % (1)
name(jack).
name(daisy).
country(italy).
country(usa).
country(germany).
hobby(football).
hobby(cooking).
hobby(reading).
grade(1).
grade(2).
grade(3).

student(N,C,H,G):-  % (2)
    name(N), country(C), hobby(H), grade(G).

permute(P,X,Y,Z):- (4)
    call(P,X), call(P,Y), call(P,Z)  % (6)
    , X\=Y, Y\=Z, X\=Z.

students(A,B,C):- (3)
    permute(name,N1,N2,N3)   % (5)
    , permute(country,C1,C2,C3)
    , permute(hobby,H1,H2,H3)
    , permute(grade,G1,G2,G3)
    , A = student(N1,C1,H1,G1)  % (7)
    , B = student(N2,C2,H2,G2)
    , C = student(N3,C3,H3,G3)
    .

who(A,B,C):-  % (8)
    students(A,B,C)
    , A = student(lily,C1,H1,G1)  % (9)
    , B = student(jack,C2,H2,G2)
    , C = student(daisy,C3,H3,G3)
    , C2 = germany                % (10)
    , H3 = cooking
    , (( C2=italy -> G1 < G2)     % (11)
      ;( C3=italy -> G1 < G3))
    , (( H1=reading -> G2 < G1)
      ;( H3=reading -> G2 < G3))
    , (( H1=football -> G1 < G2, G1 < G3)
      ;( H2=football -> G2 < G1, G2 < G3)
      ;( H3=football -> G3 < G1, G3 < G2))
    .

% Running it:
% ?- who(A,B,C).
% A = student(lily, usa, reading, 2),
% B = student(jack, germany, football, 1),
% C = student(daisy, italy, cooking, 3) ;
% false.

讨论

所以这里有很多内容（这引起了我的兴趣），并且可以做出不同的选择（因此它可能与@ RdR＆＃39的解决方案形成鲜明对比）。

正如其他人指出的一个方面是如何编码信息在问题描述中给出。你可以非常具体地表达它（解决只是这种情况），或更一般（例如允许将问题扩展到超过3名学生）。
这个问题与其他类似问题的不同之处在于你有一个混合影响任何一个学生的约束（＆＃34;杰克来自德国＆＃34;）影响两个学生（＆＃34;莉莉的成绩优于来自意大利＆＃34;），或涉及他们所有人（＆＃34;一个喜欢的足球是最好的等级＆＃34;。）
此外，你有分离约束（＆＃34;他们所有来自不同 contries，并有不同的爱好＆＃34;）。 Prolog很擅长经历事实的所有可能实例，但拥有它更复杂选择一个实例并将其留下以供下一次谓词调用。这迫使您找到一种从事实中获取一组值的方法成对不同。（例如当Prolog为莉莉的业余爱好而阅读时，它也不能把阅读作为杰克的爱好。
因此，在列出所有已知事实及其可能的值（1）后，我首先定义谓词student/4（2）来简单地说明学生有这些 4个属性。这产生了所有可能的学生和他们的组合属性，也允许它们都具有相同的名称，来自同一个国家，asf。
如何在Prolog中创建结果集也是一个很好的例子大，然后尝试进一步缩小（就像别人写的那样）。进一步的谓词可以利用这个＆＃34;生成器＆＃34;并过滤越来越多结果集中的解决方案。在每个舞台上，这也更容易测试可以检查中间输出是否有意义。
在下一个谓词students/3（3）中，我完全按照我提到的内容进行尝试之前，创建至少不使用相同内容的学生实例属性两次（就像两个学生有相同的爱好）。要实现这一点必须运行我的所有属性事实（名称/ 1，国家/ 1，...），得到每个都有三个值，并确保它们是成对不同的。
不必为每个属性明确地执行此操作除了名称之外，实现总是相同的属性，我构造了一个我可以传递的辅助谓词permute/4（4）属性名称，它会将属性作为事实查找三次，并确保绑定值都不相同。
因此，当我在permute(name,N1,N2,N3)（5）中致电students/3时，会导致查找call(P,X), call(P,Y), call(P,Z)（6），结果与...相同调用name(X), name(Y), name(Z)。（因为我正在收集3个不同的值从总共3个具有相同属性的事实来看，这实际上与进行3个排列相同一个3值集，因此是辅助谓词的名称。）
当我到达（7）时，我知道每个学生属性都有不同的值，我只是在三个学生实例中分发它们。（这应该实际上在没有student/4谓词的情况下工作相同在Prolog中即时编制这样的结构化术语。拥有student 谓词提供额外的好处，检查没有愚蠢的学生可以构建，如学生（百合，23，asdf，-7.4）＆＃34;。）
所以:- students(A,B,C).产生了3名学生的所有可能组合他们的属性，没有使用任何涉及的属性两次。尼斯。它还将（更难的）student()结构包装得很方便单字母变量，使界面更清晰。
但除了那些不相交的限制，我们还没有实施任何一项另一个约束。这些现在跟随（不那么优雅）who/3 谓词（8）。它基本上使用students/3作为生成器并尝试通过添加更多约束来过滤掉所有不需要的解决方案（因此它有与students/3基本相同的签名。）
现在另一个有趣的部分开始了，因为我们不仅要过滤单个student实例，但也可以单独引用它们（＆＃34; Daisy＆＃34;，＆＃34; Jack＆＃34;，...）和他们各自的属性（＆＃34; Daisy的爱好＆＃34; 等等。）。因此，在绑定我的结果变量A，B和C时，我进行了模式匹配特别的名字。因此，（9）中的文字名lily，jack asf。这个让我免于考虑Lily可能先进入的情况，或者作为第二个，或第三个（因为students/3会产生这样的排列）。所以所有不能按顺序进入的3组学生都将被丢弃。
我可以稍后在像N1 = lily asf这样的显式约束中完成此操作。我这样做现在执行杰克来自德国的简单事实和雏菊喜欢烹饪（10）。当那些失败的Prolog回溯到了初次调用students/3，以获得可以尝试的另一组学生。
现在按照关于莉莉等级，杰克等级的其他已知事实进行操作足球爱好者的成绩（11）。这是特别难看的代码。
首先，拥有能够返回的辅助谓词会很好查询的答案＆＃34;具有属性X＆＃34;的学生。这需要当前选择的学生，A，B和C，属性名称（＆＃39; country＆＃39;）和a 价值（＆＃39;意大利＆＃39;）并将返回适当的学生。所以你可以查询来自意大利的学生，而不是假设它必须是第二个或者第三个学生（因为问题描述表明莉莉本人不是来自意大利）。
所以这个假设的助手谓词，让我们称之为student_from_attribute 需要另一个帮助器，通过名称在学生结构中找到一个值并返回相应的值。易于支持某些语言的所有语言一种对象/命名元组/记录，您可以在其中访问其中的字段名称。但香草Prolog没有。所以有一些提升要做，我无法脱离头顶的东西。
同样，who/3谓词可以像你一样利用这个其他助手需要从学生返回的不同属性 student_from_attribute，就像＆＃39;等级＆＃39;，并将其与Lily的成绩进行比较。这会使所有这些限制更好，比如 student_from_attribute([A,B,C], country, italy, S), attrib_by_name(S, grade, G), G1 < G。这可以以相同的方式应用于阅读和足球约束。这不会更短，但更清洁，更通用。

我不确定有人会读到这一切:-)。无论如何，这些考虑让我感到很有趣。

在prolog中解决谜语

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