如何在序言中制作一个特定长度的随机列表而不重复？

Question

我正在尝试编写一个谓词randomnames/1，它会生成一个包含三个不同名称的随机列表。这些名称在数据库中，我已经有了一个随机名称的谓词：

name(1, Mary).
name(2, Pat).
name(3, James).
name(4, Bob).
name(5, Susan).

random_name(Name):- 
  random(0, 6, N),    
  name(N, Name). 

为了在列表中得到这个，有人建议我应该这样做：

random_names([A,B,C]) :-
    random_name(A),
    random_name(B),
    random_name(C).

唯一的问题是在生成的列表中可能会出现重复项。我不知道如何解决这个问题。我可以编写一个新的谓词来删除重复项，但是我如何将重复项替换为另一个变量，以便列表仍然具有三个元素？当random_names 谓词中没有明确的头尾时，我什至如何编写删除谓词？

Answer 1

在 Prolog 中编程时，考虑您的解决方案必须满足的条件。

目前，您已经知道如何描述一个包含三个元素的列表，其中每个元素都是一个随机名称。

这是一个好的开始，但还不够：此外，您现在想要描述元素成对不同的条件。

所以，考虑一下如何描述三个元素的列表，其中所有元素都是成对不同的。

我给你一个开始，用dif/2来表达不等式的术语，以一种合理的方式（见prolog-dif）：

three_distinct_elements([A,B,C]) :- 差异（A，B）， 差异（A，C）， 差异（B，C）。

对于包含 3 个以上元素的列表，您可能会找到一种更通用、更优雅的方式来描述这一点。但是，以上足以解决手头的任务。

所以，它只剩下组合你已经拥有的谓词，例如：

three_distinct_random_names(Ls) :- 随机名称（Ls）， 三个不同的元素（Ls）。

这只是您已经实现的条件的合取。总的来说，这个谓词的解决方案会给你你想要的：一个包含三个不同随机名称的列表。

但是，谓词也可能失败（练习：Why?）。

要尝试谓词直到找到解决方案，例如使用repeat/0：

?- 重复，三个_distinct_random_names(Ls)。

还有更好的方法来解决这个问题。但是，作为第一个近似值，我建议关注良好的构建块，描述您想要满足的条件。

我对你写的东西有一个一般性的评论：

我可以为删除重复项编写一个新谓词，但是我如何用另一个变量替换重复项，以便列表仍然包含三个元素？

这一切的措辞都非常必要：您在这里考虑“删除”、“替换”等。要充分利用 Prolog，请专注于描述条件对于您想要找到的解决方案，必须持有！

您想查找没有重复的列表吗？ 描述这样的列表必须是什么样子。你想要随机的名字吗？ 描述这样的名字是什么样子的，等等。

Answer 2

如果您使用的是 Swi-Prolog，您可以使用与 Swi 捆绑在一起的非常方便的 randseq/3 谓词。 randseq/3 生成从 1 到 N 范围内所有不同随机数的列表。生成此列表后，剩下的就是将数字映射到名称：

name(1, 'Mary').
name(2, 'Pat').
name(3, 'James').
name(4, 'Bob').
name(5, 'Susan').

random_names(Names, Count) :-
    % 5 is the amount of names available in database
    randseq(Count, 5, L),
    maplist(name, L, Names).

用法示例：

?- random_names(Names, 3).
Names = ['Mary', 'James', 'Susan'].

?- random_names(Names, 5).
Names = ['Susan', 'Bob', 'James', 'Mary', 'Pat'].