Prolog：用另一个列表替换列表中的元素

Question

对于以下查询（以及以下定义的谓词），我得到了一个意想不到的答案：

?- rep([1,2,3], 3, [2,3,4], L).
L = [1, 2, 2, 3, 4] ;
L = [1, 2, 3].                           % unexpected answer

第一个结果是我想要的。第二个我不想要……

如何防止第二个？可能是在某处添加!？

concat([], L, L).
concat([H|T], L, [H|Res]) :-
   concat(T, L, Res).

repl([], _, _, []).
repl([Val|T], Val, Repl, Res) :-
   repl(T, Val, Repl, Temp),
   concat(Repl, Temp, Res).
repl([H|T], Val, Repl, [H|Res]) :-
   repl(T, Val, Repl, Res).

Answer 1

要允许每个列表有多个匹配项，请使用 meta-predicate maplist/3 并按以下方式进行：

item_replacement_item_mapped(E, Es, E, Es)。 item_replacement_item_mapped(X, _, E, [E]) :- dif(X, E)。 复制（Es0，X，Xs，Es）：- maplist(item_replacement_item_mapped(X,Xs), Es0, Ess1), append(Ess1, Es)。

示例查询：

?- repl([1,2,3], 3, [2,3,4], L).
   L = [1,2,2,3,4]
;  false.

?- repl([x,y,x,y,x], x, [x,y,x], L).
   L = [x,y,x,y,x,y,x,y,x,y,x]
;  false.

Answer 2

正如@repeat 已经很好地展示的那样，您应该使用约束dif/2 来描述两个术语不同。这避免了意外和错误的第二种解决方案。

此外，与往常一样，在描述列表时，还可以考虑使用dcg 表示法：您可以使用非终结符list//1 以这样的方式声明式地描述列表，以便它可以轻松有效地拼接到特定位置的其他列表中职位。

考虑：

replacement([], _, _) --> [].
replacement([L|Ls], L, Rs) -->
    list(Rs),
    replacement(Ls, L, Rs).
replacement([L|Ls], R, Rs) --> [L],
    { dif(L, R) },
    replacement(Ls, R, Rs).

list([]) --> [].
list([L|Ls]) --> [L], list(Ls).

我们使用接口谓词phrase/2 来使用DCG。例如：

?- phrase(replacement([1,2,3], 3, [2,3,4]), Ls).
Ls = [1, 2, 2, 3, 4] ;
false.

这是一种适用于所有方向的真实关系。它可以回答相当普遍的问题，例如：哪个项目被另一个列表替换了？示例：

?- 短语（替换（[1,2,3]，E，[2,3,4]），[1,2,2,3,4]）。 E = 3 ; 错误的。

Answer 3

编辑

这越来越麻烦了，我的回答并没有准确地解释请求......所以让我们看看你的代码有 minimal 的变化：

concat([], L, L).
concat([H|T], L, [H|Res]) :-
   concat(T, L, Res).

repl([], _, _, []).
repl([Val|T], Val, Repl, Res) :- !, % as noted by @repeat, better to commit early...
   repl(T, Val, Repl, Temp),
   concat(Repl, Temp, Res). % !.
repl([H|T], Val, Repl, [H|Res]) :-
   repl(T, Val, Repl, Res).

剪切只是提交第二个子句...

恢复旧答案

您的 concat/3 与众所周知的 append/3 相同，因此请考虑这种方法

repl(ListOrig, Element, Replace, ListUpdated) :-
      append(H, [Element|T], ListOrig),
      append(H, Replace, Temp),
      append(Temp, T, ListUpdated).

?- repl([1, 2, 3], 3, [2, 3, 4], L).
L = [1, 2, 2, 3, 4] ;
false.

编辑

根据 cmets 的要求，此扩展处理要匹配更改的元素列表，使用简单的模式匹配（注意：在上一个子句之前添加）

repl(ListOrig, [], _Replace, ListOrig).
repl(ListOrig, [E|Es], Replace, ListUpdated) :-
    repl(ListOrig, E, Replace, Temp),
    repl(Temp, Es, Replace, ListUpdated).

测试

?- repl([1,2,3],[2,3],[x,y,z],R).
R = [1, x, y, z, x, y, z] ;
false.

编辑

我没有注意到如果没有找到 Element 它应该不会失败... 最后一个“catchall”子句可以处理这种情况：

repl(ListOrig, _Element, _Replace, ListOrig).

或者更好，扩展原来的like

repl(ListOrig, Element, Replace, ListUpdated) :-
      (  append(H, [Element|T], ListOrig)
      -> append(H, Replace, Temp),
         append(Temp, T, ListUpdated)
      ;  ListOrig = ListUpdated
      ).