假设你有一个包含以下内容的数据库：
son(a, d).
son(b, d).
son(a, c).
son(b, c).
所以 a 和 b 是 d 和 c 的儿子。现在你想知道，给定一个更大的数据库，谁是谁的兄弟。一个解决方案是：
brother(X, Y) :-
son(X, P),
son(Y, P),
X \= Y.
这个问题是如果你问“兄弟（X，Y）”。并开始按“；”你会得到像这样的冗余结果：
我可以理解为什么会得到这些结果，但我正在寻找解决此问题的方法。我能做什么？
【问题讨论】：
标签： prolog prolog-setof
Prolog 将始终尝试为您的陈述找到所有可能的解决方案，考虑到您的一组事实。扩展作为深度优先搜索：
son(a, d).
son(b, d).
son(a, c).
son(b, c).
brother(X, Y) :-
son(X, P),
son(Y, P),
X \= Y.
brother(X, Y)
_______________________|____________________________ [son(X, P)]
| | | |
X = a, P = d X = b, P = d X = a, P = c X = a, P = b
| | | |
| ... ... ...
|
| (X and P are already defined for this branch;
| the algorithm now looks for Y's)
|__________________________________________ [son(Y, d)]
| |
son(a, d) -> Y = a son(b, d) -> Y = b
| |
| | [X \= Y]
X = a, Y = a -> false X = a, Y = b -> true
|
|
solution(X = a, Y = b, P = d)
但是，正如您所看到的，扩展将在所有分支中执行，因此您最终会得到更多与最终答案相同的解决方案。正如@Daniel Lyons 所指出的，您可以使用内置的setof。
您也可以使用! -- 剪切运算符 -- 一旦发现分支有效，就会停止“水平”扩展，或者添加一些避免多个解决方案的语句。
如需更多信息，请查看Unification 算法。
【讨论】：
首先，我建议不要动态更新 Prolog 数据库。由于某些原因，请考虑文章 "How to deal with the Prolog dynamic database?".
您可以使用内置的setof/3 和member/2 的组合，正如@DanielLyons 在他的回答中所建议的那样。
作为另一种选择，请考虑以下查询，它以一种相当不寻常的方式使用setof/3，如下所示：
?- setof(t,brother(X,Y),_).
X = a, Y = b ;
X = b, Y = a.
【讨论】：
bagof 而不是 setof 来解决。我错了吗？
您可以通过比较消除一组：
brother(X, Y) :-
son(X, P),
son(Y, P),
X \= Y, X @< Y.
?- brother(X, Y).
X = a,
Y = b ;
X = a,
Y = b ;
false.
由于 X 和 Y 将以两种方式实例化，因此要求 X 小于 Y 是将解决方案减半的好方法。
您的第二个问题是 X 和 Y 是不止一位父母的兄弟。这里最简单的解决方案是让您的规则更加明确：
mother(a, d).
mother(b, d).
father(a, c).
father(b, c).
brother(X, Y) :-
mother(X, M), mother(Y, M),
father(X, F), father(Y, F),
X \= Y, X @< Y.
?- brother(X, Y).
X = a,
Y = b ;
false.
此方法非常针对这个特定问题，但根本原因不是：您有两个副本，因为 a 和 b 是 c 和 d 的“兄弟”——Prolog 是对的生成该解决方案两次，因为有一个隐藏变量被实例化为两个不同的值。
更优雅的解决方案可能是使用setof/3 来获取解决方案。这甚至可以使用您的原始代码：
?- setof(X-Y, (brother(X, Y), X @< Y), Brothers).
Brothers = [a-b].
这种方法的缺点是您最终会得到一个列表，而不是 Prolog 生成不同的解决方案，尽管您可以使用 member/2 恢复该行为。
【讨论】：
brother(b, a) 为真但不是由brother(X, Y) 生成，那将是非常糟糕的Prolog 风格。一般来说，您不希望生成可接受的解决方案。
这应该可以。但我认为它可以改进（我不是 Prolog 专家）：
brother(X, Y) :-
son(X, P1),
son(Y, P1),
X @< Y,
(son(X, P2), son(Y, P2), P1 @< P2 -> false; true).
【讨论】：
如果您使用的是 Strawberry Prolog 编译器，您将无法通过键入以下内容获得所有答案：
?- brother(X, Y),
write(X), nl,
write(Y), nl.
为了得到所有的答案，写这个：
?- brother(X, Y),
write(X), nl,
write(Y), nl,
fail.
希望对你有帮助。:)
【讨论】：
我得到了答案。
% Include the dictionary
:- [p1]. % The dictionary with sons
:- dynamic(found/2).
brother(X, Y) :-
% Get two persons from the database to test
son(X, P),
son(Y, P),
% Test if the two persons are different and were not already used
testBrother(X, Y).
% If it got here it's because there is no one else to test above, so just fail and retract all
brother(_, _) :-
retract(found(_, _)),
fail.
testBrother(X, Y) :-
X \= Y,
\+found(X, Y),
\+found(Y, X),
% If they were not used succed and assert what was found
assert(found(X, Y)).
它总是返回失败，但它通过以下方式成功。
它失败了：
所以我可以像这样问：兄弟（X，Y），然后开始按“;”看到每一个兄弟姐妹，没有任何重复。
我也可以做兄弟（a，b）和兄弟（b，a），假设a和b是数据库中的人。这很重要，因为某些解决方案会使用 @
原来如此。
【讨论】：