如何在 Prolog 中计算飞行时间和路径长度答案

【问题标题】：How to calculate flight time and path length in Prolog如何在 Prolog 中计算飞行时间和路径长度
【发布时间】：2019-03-15 12:36:27
【问题描述】：

我在 prolog 中有这个数据库，我想计算一下：

1) flightTime(Start, Destination, Time, Path) 计算所有可能路径的飞行时间。

2) pathLength(Path, Length) 计算给定路径的长度（路径将是一个列表）。

3) shortestPath(Start, Destination) 打印两个机场之间的最短路径。

flightPath(fco,jfk,10,4321).
flightPath(fco,sin,12,5671).
flightPath(sin,nrt,8,3467).
flightPath(lju,fco,4,2521).
flightPath(lju,cdg,9,8653).
flightPath(cdg,fco,3,1989).
flightPath(cdg,jfk,8,5461).
flightPath(cdg,lax,17,9321).
flightPath(jfk,lax,6,4141).
flightPath(lax,nrt,6,5743).
transferTime(fco,2).
transferTime(sin,1).
transferTime(lju,3).
transferTime(cdg,1).
transferTime(jfk,4).
transferTime(lax,4).
transferTime(nrt,1).
connection(X,Y) :- flightPath(X,Y,_,_);(flightPath(X,Z,_,_),connection(Z,Y)).

我设法获得了直飞和仅一站的间接航班的飞行时间，但我再次需要所有可能的路径。

flightTime(X,Y,T,P) :-
  flightPath(X,Y,T,_),
  P = Y; (   flightPath(X,Z,T1,_), 
             flightPath(Z,Y,T2,_),
             transferTime(Z,T3),
             T is T1+T2+T3, P = Z
         ).

为了简单起见，我制作了一个图表来显示所有可能的路径：

【问题讨论】：

; 操作符有一些副作用，写两条规则会更简单，一个基本情况和一个递归情况。你能推理出的最简单的路径是什么？这些应该成为基本情况。给定一条路径P 花费时间T，你如何计算一条路径P1 的时间，多停一站？这将是flightTime(F1,D1,P1,T2) :- ... , flightTime(F,D,P,T) 形式的递归规则。
问题3中的最短路径是什么意思？？最短路径是指最短时间或最少中间站的路径？？
我建议查看flightTime/4 只是因为它是唯一一个 Michel 试图解决它的问题。此外，混合多个问题会导致混淆。
@coder 最短路径就最少中间站而言。很抱歉没有解决这个问题。
我认为这会更容易（您也可以链接问题）。无论如何，您一次只能解决一个问题:-)

标签： prolog shortest-path

【解决方案1】：

这是我的解决方案：

flightTime(X,Y,T,[Y]):- flightPath(X,Y,T,_).
flightTime(X,Y,T,[Z|TL]):- 
          flightPath(X,Z,T2,_), 
          transferTime(Z,T3), 
          flightTime(Z,Y,T1,TL), 
          T is T1+T2+T3 .

pathLength(Path, Lentgh):- length(Path,Lentgh).          

shortestPath(X,Y,P):-  once( (pathLength(P,_),flightTime(X,Y,_,P)) ).

对于flightTime/4，解决方案只是一个递归，以便找到所有可能的路径。 pathLength/2 也很前卫，没什么特别的。

例子：

?- flightTime(X,Y,T,L).
X = fco,
Y = jfk,
T = 10,
L = [jfk] ;
X = fco,
Y = sin,
T = 12,
L = [sin] ;
X = sin,
Y = nrt,
T = 8,
L = [nrt] ;
X = lju,
Y = fco,
T = 4,
L = [fco]
... and continues

现在找到最短路径有很多方法。最简单、更明显的方法是使用类似的东西：

存储所有路径 -> 路径的长度编码 -> 按长度排序 -> 选择最小长度的路径：

custom_length(L,Len-L):- length(L,Len). 
shortestPath2(X,Y,P):- 
   findall(P1,flightTime(X,Y,_,P1), L),
   maplist(custom_length,L,L1), 
   sort(L1,[_-P|_]).

例子：

?- shortestPath2(fco,nrt,P).
P = [sin, nrt].

它工作得很好，但想象一下findall/3 将生成的列表对于两个站点之间具有多条路径的大型图可能非常大，然后排序也可能非常耗时...... 这里的最佳做法是让 length 生成最小的路径长度：

shortestPath(X,Y,P):-  once( (pathLength(P,_),flightTime(X,Y,_,P)) ).

【讨论】：