Prolog中求和的解决方案

Question

我绝对是 prolog 的初学者。我刚刚阅读了一个基本教程，并试图自己解决一个快速问题。问题是，找到可能导致总和的数字组合。我期待这样的事情：

sum(A,B,11).

这将导致 A 和 B 的值相加为 10。

我的初始代码是这样的：

sum(A,B,C):-
    C is A + B.

但是我没有得到任何结果。我得到以下信息。

ERROR: Arguments are not sufficiently instantiated
ERROR: In:
ERROR:    [9] 11 is _3302+_3304
ERROR:    [7] <user>
ERROR: 
ERROR: Note: some frames are missing due to last-call optimization.
ERROR: Re-run your program in debug mode (:- debug.) to get more detail.

我对 Prolog 的理解缺少什么？

Answer 1

标准的is/2 谓词要求第二个参数有一个可计算的算术表达式。因此，在您的情况下，您需要为A 和B 生成可能的值，以便可以计算A + B。为了使其实用，您需要限制可能值的范围。例如：

?- between(1,7,A), between(1,7,B), sum(A,B,11).
A = 4,
B = 7 ;
A = 5,
B = 6 ;
A = 6,
B = 5 ;
A = 7,
B = 4 ;
false.

随着您对 Prolog 的学习取得进展，您最终可能会对学习约束求解器感兴趣。

Answer 2

这应该会导致 A 和 B 的值相加为 10。

如果你也考虑负数，那么可能的结果是无限的：.. -100+111, -2+13, -1+12, 0+11, 1+10, 2+9, 150+-139 ..。

您的程序将确认总和，并根据 A 和 B 的输入执行计算：

?- sum(2,9,11).
true

?- sum(2,9,C).
C = 11

但即使你漏掉其中一个也解决不了。

?- sum(A,9,11).
is/2: Arguments are not sufficiently instantiated

您希望 Prolog 会直觉您的意思是“0 到 11 之间的数字，总和为 11”，但 Prolog 看到了潜在的无限搜索空间，无处可开始搜索，也无法缩小范围。

Paulo Moura 的答案将生成该范围内的数字，并对它们进行全部测试，并显示哪些对满足 A + B = C。他提到了约束求解器，它们是可用于流行的 Prolog 实现的库，它们具有解决此类问题的更通用的方法。以某种方式约束解决方案空间（“A 和 B 是正整数”），尽可能多的约束，然后他们应用这些规则来推理数字，应用更多技术来找到答案，而无需搜索每个可以想象的数字：

% load the 'clpfd' code
:- use_module(library(clpfd)).

% define a sum using the imported #= instead of "is"
mysum(A, B, C) :-
    C #= A + B.


% declare that A and B are positive,
% and solve for A and B values.
?- mysum(A, B, 11), A in 0..sup, B in 0..sup, label([A,B]).

在这种情况下，它最终需要更多代码，但如果您通常希望 Prolog 为您解决数字计算，您可能不得不朝这个方向前进，而不是使用 between() 并制作所有数字列表自己。