如何在 Prolog 中检查子矩阵的元素答案

【问题标题】：How do you check the elements of a submatrix in Prolog如何在 Prolog 中检查子矩阵的元素
【发布时间】：2016-05-22 08:18:09
【问题描述】：

我正在尝试在 EclipsE Prolog 中编写 Shikaku 求解器。我的约束定义如下：

solve(Problemname):-
writeln("Start shikaku."),
problem(Problemname, Width, Height, Hints),
shikaku(Width, Height, Hints).

shikaku(Width, Height, Hints):- 
length(Hints, HintCount),
array_list(HintsArray, Hints),

% Prepare the matrix and assign an ID to every Hint (from 1 to HintCount)
dim(Matrix, [Width, Height]),
Matrix[1..Width,1..Height] :: 1..HintCount,

%flatten_array(Matrix,FlattenedMatrix),
(for(ID,1,HintCount), foreach((HintX, HintY, HintNumber), Hints), param(Width, Height, Matrix, HintsArray) do
    (   
        occurrences(ID, Matrix, HintNumber),
        L :: 1..Width, R :: 1..Width,
        T :: 1..Height, B :: 1..Height,

        % Hint coordinates are inside the rectangle.
        L #=< HintX,
        R #>= HintX,
        T #=< HintY,
        B #>= HintY,
        DeltaX #= R-L+1,
        DeltaY #= B-T+1,
        HintNumber #= DeltaX * DeltaY,

        Matrix[L..R,T..B] :: ID..ID
        %writematrix(Submatrix, DeltaX, DeltaY, HintsArray),

        %flatten(Submatrix, FlatSubmatrix), 
        %array_list(FlatSubmatrixArray, FlatSubmatrix),

        % Cell count in rectangle must equal HintNumber
        %length(FlatSubmatrix, HintNumber),

        % All cells in rectangle must have ID as value
        %FlatSubmatrixArray[1..HintNumber] :: ID    

    )
),

% Start searching
labeling(Matrix),

writematrix(Matrix, Width, Height, HintsArray). 

writematrix(Matrix, Width, Height, HintsArray):-
writeln("Writing as classic view:"),
(for(I, 1, Height), param(Matrix, Width, HintsArray) do
    write("["),
    Row is Matrix[I],
    (for(J, 1, Width), param(Row, HintsArray) do
        ID is Row[J],
        (_,_,Val) is HintsArray[ID],
        write(" "),
        write(Val),
        write(" ")
    ),

    writeln("]")
).

cmets 中的行应该检查从 L..R - T..B 出发的子矩阵是否只包含等于 ID 的元素。如何做到这一点？

运行此命令会导致“_3264{1 .. 3} =

edit1：完整代码

edit2 似乎 Eclipse 无法减少 LR/TB 变量的域以应用实例化。这是一个正确的假设吗？如果是这样，这将如何解决？

【问题讨论】：

啊哈，问题可能在于您访问 Matrix 以获得 L..R、T..B 的子集，但这些变量可能并不总是在输入代码行时被接地。您不能为具有域的数组子集指定范围。一种可能是在设置 LRTB 变量的域之后，但在将 ID..ID 域设置为 Matrix 子集之前执行搜索。
如何做到这一点？ :)
使用 ECLiPSe 的内置搜索/6，就像您在调用 labeling/1 时所做的那样。只是，不是在循环之后调用它，而是在 L..R 和 T..B 的域实例之间的循环内调用它，但在 Matrix[L..R,T..B] :: ID 行之前..ID。
好吧，它运行 :D 虽然它应该返回一个解决方案，但它确实是。
太棒了：D！现在问题已经暴露，您可以调整程序。我想这可以归结为：要么您事先设置所有 LRTB 变量的所有约束，但还没有使用它们来访问循环内的 Matrix，或者您像现在一样在循环内执行搜索并且可以保持矩阵呼叫那里。但是，请注意，在循环内调用 search 将需要为不同的解决方案创建不同的选择点，这可能会在处理大型域时减慢执行速度。始终尝试尽可能/需要约束您的模型，以避免不必要的搜索。

标签： prolog clpfd constraint-programming eclipse-clp

【解决方案1】：

我还没有运行您的代码，但是查看 :: 用于实例化域的运算符的 documentation，我们看到它需要域范围的下限和上限。对于您的示例，如果您只希望数组子集中的每个数字都等于 4，您可以简单地编写以下内容：

Matrix[A..B,C..D] :: 4..4

编辑

您收到的错误不是由该行代码触发的。在将域变量与整数进行比较时，它会给出实例化错误。我的猜测是您不小心在此问题中未包含的代码中某处写了 =

如果您似乎无法确定是哪一行代码产生了错误，请尝试执行跟踪 - 它（几乎）总能揭示原因。如果您使用的是tkeclipse，则可以使用内置的跟踪器工具。

【讨论】：

将 :: ID 更改为 :: ID..ID 返回相同的错误
我已经修改了答案。
查看更新的代码。第二次到达 Matrix :: ID..ID 行时，跟踪失败。似乎 Eclipse 无法减少 LR/TB 变量的域以应用实例化