如何在Prolog的图中找到两个节点之间的直接路径？答案

【问题标题】：How to find direct path between two nodes in a graph in Prolog?如何在Prolog的图中找到两个节点之间的直接路径？
【发布时间】：2021-12-04 16:19:38
【问题描述】：

我是 Prolog 的新手，我正在尝试编写一个谓词，它将两个节点和一个图形作为它的参数，然后检查图形中这两个节点之间是否存在直接路径。

例如，下图中有一条从n(1) 到n(4) 的直接路径，即从n(1) 到n(3) 和从n(3) 到n(4)：

g[n(1), n(4), g([n(1), n(2), n(3), n(4), n(5), n(6), n(7), n(8)],
[e(n(1), n(2)), e(n(1), n(3)), e(n(3), n(4)), e(n(4), n(5)), e(n(5), n(6)), e(n(5), n(7)), e(n(7), n(8))]))

最后

?− dirPath(n(1), n(4), g[n(1), n(4), g([n(1), n(2), n(3), n(4), n(5), n(6), n(7), n(8)],
[e(n(1), n(2)), e(n(1), n(3)), e(n(3), n(4)), e(n(4), n(5)), e(n(5), n(6)), e(n(5), n(7)), e(n(7), n(8))]))

应该返回true.

我的暂定代码如下所示：

edge(n(1),n(2)).
edge(n(1),n(3)).
edge(n(3),n(4)).
edge(n(4),n(5)).
edge(n(5),n(6)).
edge(n(5),n(7)).
edge(n(7),n(8)).

dirPath(A,B, g) :-   % - graph argument still missing.
  move(A,B,[])       % - two nodes are connected,
  .                  % - if one can move from one to the other,

move(A,B,V) :-       % -  and one can move from A to B
  edge(A,X) ,        % - if A is connected to X, and
  not(member(X,V)) , % - one hasn't yet reached X, and
  (                  % - either
    B = X            % - X is the desired destination
  ;                  %   OR
    move(X,B,[A|V])  % - one can get to that destination from X
  )                  
  .

我的主要问题是我不知道如何让我的 dirPath 谓词接受一个图形，因为它是参数。

【问题讨论】：

标签： graph prolog

【解决方案1】：

首先，这个：

g[n(1), n(4), g([n(1), n(2), n(3), n(4), n(5), n(6), n(7), n(8)],
[e(n(1), n(2)), e(n(1), n(3)), e(n(3), n(4)), e(n(4), n(5)), e(n(5), n(6)), e(n(5), n(7)), e(n(7), n(8))]))

不是有效的语法。一个术语不能以g[... 开头。这应该是g([...。

其次，表示并不完全直观。 n(1)和n(4)的特殊作用是什么？为什么有一个内部的g(...) 术语？

尽管如此，哪个部分应该是边缘是很清楚的。让我们定义一个谓词来仅访问边：

graph_edges(Graph, Edges) :-
    Graph = g(_Something, _SomethingElse, g(_Nodes, Edges)).

然后从图中选择一条边：

graph_edge(Graph, Edge) :-
    graph_edges(Graph, Edges),
    member(Edge, Edges).

然后您可以像这样将其合并到您的谓词中：

dirPath(A, B, Graph) :-
    move(A, B, Graph, []).

move(A, B, Graph, Vs) :-
    graph_edge(Graph, e(A, X)),
    ...

请注意，我将您的变量 V 更改为 Vs。单字母变量名通常不是很好（From 和 To 在我看来比 A 和 B 更清晰）。 lists 的单字母变量名特别少见；常见的约定是为列表添加s（如英文复数形式，visited nodes）。对于图表，尤其建议这样做，因为简单的V 可以很好地解释为单个“顶点”。

（未测试解决方案。）

【讨论】：