Prolog计数频率答案

【问题标题】：Prolog count frequenciesProlog计数频率
【发布时间】：2018-08-22 13:46:26
【问题描述】：

是否可以编写一个谓词，它接受一个输入列表并“输出”（成功）一个带有键值对的输出列表

示例：

freqs([a,b,a,a,b,c],L).
L = [(a,3),(b,2),(c,1)]

如果可能，我更愿意在 O(n) 中执行此操作。我得到的最远的是这个

freqs([],[]).
freqs(In,Out):-
    freqs(In,[],Out).

freqs([],Out,Out).
freqs([X|Xs],Table,Out):-
    \+ member((X,_),Table),
    freqs(Xs,[(X,1)|Table],Out).

freqs([X|Xs],Table,Out) :-
    member((X,N),Table),
    % stuck

更具体地说，如何增加 N？还有其他不需要辅助谓词的解决方案吗？

【问题讨论】：

标签： prolog

【解决方案1】：

您可以使用公共库谓词select/3（或selectchk/3，如果也可用）代替member/2。类似于（对于第三个子句）：

freqs([X|Xs],Table,Out) :-
    selectchk((X,N),Table, Others),
    M is N + 1,
    freqs(Xs, [(X,M)| Others], Out).

但是，由于您似乎关心性能，如果将第二个和第三个子句结合起来会更快，从而产生以下完整的谓词定义：

freqs([], Out, Out).
freqs([X| Xs], Table, Out) :-
    (   select((X,N), Table, Others) ->
        M is N + 1,
        freqs(Xs, [(X,M)| Others], Out)
    ;   freqs(Xs, [(X,1)| Table], Out)
    ).

这样，您只需在每个输入列表元素的表中查找 (X,N) 术语的存在。

示例调用：

?- freqs([a,b,a,a,b,c],L).
L = [(c, 1),  (b, 2),  (a, 3)].

另一种解决方案是首先使用标准sort/2 谓词对输入列表进行排序，通常为 O(n log(n))，然后遍历生成的排序列表一次，当然，这将是 O (n)。所以 O(n*log(n)) + O(n) 复杂度。但是，正如 Will Ness 所解释的，如果您的输入列表很大，那么可能值得研究您的 Prolog 系统库以获得良好的 dictionary 实现。

【讨论】：

你能给那些字典实现的一些示例链接吗？
@WillNess 一个候选字典实现将是在 YAP、SWI-Prolog、Logtalk 以及可能的其他人中发现的红黑树实现。它提供了一个partial_map/4 元谓词，它采用可用于更新计数器的闭包。
感谢reference！

【解决方案2】：

以状态传递样式编写谓词函数，在遍历列表时更新表，就像在函数式编程语言中所做的那样，制作更改后的副本而不是（不可能的）值的突变。

对于线性表，它当然是O(n²)。

将其维护为开放的二叉搜索树（在叶子上使用未实例化的 logvar，以便在遇到新键时扩展树）将复杂度降低到 O(n log n) 像往常一样。为此，您的密钥必须具有可比性。原子是。

请参阅attr/2 以获取可扩展查找表的示例（只是它是一个列表，在那里；将其变成一棵树也是完全可行的）。

【讨论】：