从 prolog 谓词中获得多个答案答案

【问题标题】：Get multiple answers from prolog predicate从 prolog 谓词中获得多个答案
【发布时间】：2018-11-29 00:12:26
【问题描述】：

假设我有一个谓词有时会给我多个输出。像这样-

foo(Number, Out) :- Number < 10, Out = less_than_ten.
foo(Number, Out) :- Number > 0, Out = more_than_zero.

我如何获得foo 在另一个谓词中给出的所有Out 值，记住它有时会给出一个，有时会给出多个（例如在列表中）？

编辑 - 不太确定我得到的答案是否能回答我的问题，所以我会更具体。使用上述谓词，我可以运行查询 foo(5, Out). 这满足两个规则，所以如果我在 SWI-prolog 中运行它，我会得到这个 -

?- foo(5, Out).
Out = less_than_ten

然后我可以输入一个分号让prolog回溯并寻找其他解决方案-

?- foo(5, Out).
Out = less_than_ten ;
Out = more_than_zero.

因此，如果我在另一个谓词中执行此谓词，在给定 Number = 5 的情况下，如何获取 Out 的所有有效值？

【问题讨论】：

标签： prolog prolog-setof

【解决方案1】：

如果您只考虑整数，您可以选择使用 CLP(FD)。那么你的谓词 foo 可能看起来像这样：

:- use_module(library(clpfd)).

foo(Nums) :-
   Nums ins 1..9.     % the numbers in the list Nums are 0 < X < 10

你可以使用这个谓词来测试一个数字列表是否在你想要的范围内：

   ?- foo([1,2,3,4,5]).
yes
   ?- foo([0,1,2,3,4,5]).
no
   ?- foo([1,2,3,4,5,10]).
no

如果您想使用它来生成该范围内的整数列表，您必须确保 Nums 是一个列表以避免实例化错误。您可以通过在查询中添加目标长度/2 来做到这一点：

   ?- length(Nums,_), foo(Nums).
Nums = [] ? ;          % <- no number
Nums = [_A],           % <- one number
_A in 1..9 ? ;
Nums = [_A,_B],        % <- two numbers
_A in 1..9,
_B in 1..9 ? ;
Nums = [_A,_B,_C],     % <- three numbers
_A in 1..9,
_B in 1..9,
_C in 1..9 ?
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这些答案包含剩余目标（有关详细信息，请参阅CLP(FD) documentation）。如果要查看实际数字，则必须添加一个目标来标记列表：

   ?- length(Nums,_), foo(Nums), label(Nums).
Nums = [] ? ;
Nums = [1] ? ;
Nums = [2] ? ;
Nums = [3] ? ;
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Nums = [1,1] ? ;
Nums = [1,2] ? ;
Nums = [1,3] ? ;
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Nums = [9,9] ? ;
Nums = [1,1,1] ? ;
Nums = [1,1,2] ? ;
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【讨论】：

【解决方案2】：

刚刚找到回答这个问题的谓词。 Prolog 有一个内置谓词bagof(Template, Goal, Bag)，它将Goal 谓词的Template 参数与Bag 参数统一起来（不确定这是正确的prolog 术语！）。因此，在问题的示例中，使用bagof(Out, foo(5, Out), Outputs).，这将统一Out 和Outputs 的解决方案列表。在 SWI-prolog 中运行查询：

4 ?- bagof(Out, foo(5, Out), Outputs).
Outputs = [less_than_ten, more_than_zero].

A useful guide for different ways to find all solutions to a goal.

【讨论】：