模式匹配中的变量替换？答案

【问题标题】：Variable substitution in pattern matching?模式匹配中的变量替换？
【发布时间】：2010-11-02 01:43:29
【问题描述】：

我正在开发一个推理引擎，这意味着基本上我有一定数量的“事实”，这些“事实”基本上代表了某个时刻的世界。连同事实（通常只有两个，起始状态和目标状态），我有很多规则（对于某些问题，实际上可能有数百个）。推理引擎的目标是，给定一个起始状态和一组规则，找到到达可接受目标状态的最短路径。这可以通过多种算法来完成，例如 DFS、BFS 或 A*。该程序的基本结构是：

事实事实名称属性1 =“价值”；属性 2 = [ 1, 2, 3]; 属性3 = 4；属性4 = 7； ... 最终事实规则规则一等于（属性，“值”）或大于（属性，5） > 删除（属性）；结束规则规则规则二 isprimeinteger（属性） > 添加（属性，1）结束规则

在规则中，LHS（> 之前的部分）匹配事实 factname 中的 every 属性，它等于“值”。在这种情况下，它只有一个，但可能有很多。这意味着我必须解析变量（通常为同一事实多次解析），并且规则的 LHS 可能有多个条件放入和/或具有适当的优先级解析。

问题是：有没有办法有效地解决这类变量？我现在正在做的是迭代事实中的每个属性，基本上我正在生成一个相当大的 n-ary 树，它甚至是不平衡的，这非常慢，尤其是考虑到上述条件。

我喜欢这种模式匹配的论文指针

【问题讨论】：

你能更准确地解释你的问题吗？我很难理解它。您如何获得可以从给定状态到达的状态？你说的变量是什么意思？（我只能看到“属性”，这似乎是一个非常特殊的变量。还有其他的吗？）我无法检测到任何模式匹配（或统一），也无法看到标签“专家系统”的相关性'和'c++'。最后，如果您想要最短路径，DFS 似乎不是一个很好的选择。

标签： c++ variables pattern-matching expert-system

【解决方案1】：

我注意到您在帖子中的任何地方都没有使用 unification 这个词。这就是你试图实现的算法通常被称为。查看Wikipedia 文章；底部有一些参考资料 .. 包括 70 年代空间和周期很重要的参考资料。

【讨论】：

【解决方案2】：

这并不奇怪，您使用的是 O(N) 算法，其中简单的哈希表将是 O(1)。哈希表将为每个属性值存储相应的属性。

【讨论】：

不，哈希表在这种情况下没有用。也许这个例子没有给出这个想法，但我可能在 LHS 中有这样的东西：greaterthan(variable_name, 2) 这必须给 variable_name all 值大于 2 的事实属性（可能有很多）。
最好使用该条件更新示例，并且当您使用它时，如果可能的话，添加“isprimeinteger(attribute)”。根本问题是任何有效的解决方案都将利用结构来消除 O(N) 列表遍历。没有结构，就没有效率。

【解决方案3】：

eduffy 有它：这叫做统一。 Prolog 是一种编程语言，在一般情况下，它的设计目的是完全按照您的意图去做，并且它使用统一来完成其繁琐的工作。

但是，任何尝试在 Prolog 中使用 Peano 公理实现算术的人都会告诉您，它并不总是以最快的方式到达那里。有一些“约束编程”语言可以做大致相同的事情，但强调提供启发式方法以帮助求解器尽快找到最佳解决方案。其中之一是Comet。

【讨论】：