在 Prolog 中解决爱因斯坦之谜答案

【问题标题】：Solving Einstein Riddle in Prolog在 Prolog 中解决爱因斯坦之谜
【发布时间】：2018-01-31 01:54:16
【问题描述】：

我正在尝试在 Prolog 中解决 Einstein Riddle。

我编写的程序有问题，基本方法是添加所有约束并让 Prolog 找出唯一可能的解决方案。

问题是 Prolog 找到 0 个解决方案。我已经隔离了使程序从给定解决方案变为无解决方案的约束，但我不明白为什么。

/*There are five houses*/
exists(A, list(A,_,_,_,_)).
exists(A, list(_,A,_,_,_)).
exists(A, list(_,_,A,_,_)).
exists(A, list(_,_,_,A,_)).
exists(A, list(_,_,_,_,A)).

middle_house(A, list(_,_,A,_,_)).

first_house(A, list(A,_,_,_,_)).

nextTo(A, B, list(B,A,_,_,_)).
nextTo(A, B, list(_,B,A,_,_)).
nextTo(A, B, list(_,_,B,A,_)).
nextTo(A, B, list(_,_,_,B,A)).
nextTo(A, B, list(A,B,_,_,_)).
nextTo(A, B, list(_,A,B,_,_)).
nextTo(A, B, list(_,_,A,B,_)).
nextTo(A, B, list(_,_,_,A,B)).

/* each statement will be described using the clues 
house conatins: Color,Owner, Drinks, Smokes, Pet*/
riddle(Houses):-
    /*exists(house(red, englishman, _,_,_),Houses),*/
    nextTo(house(_,norwegian,_,_,_), house(blue,_,_,_,_), Houses),
    exists(house(_,spanish,_,_, dog), Houses),
    exists(house(green, _, coffee, _,_), Houses),
    exists(house(_, ukrain, tea,_,_), Houses),
    nextTo(house(white,_,_,_,_), house(green,_,_,_,_), Houses),
    exists(house(_,_,_,marlbero, cat),Houses),
    exists(house(yellow,_,_,time,_), Houses),
    middle_house(house(_,_,milk,_,_), Houses),
    first_house(house(_,norwegian,_,_,_), Houses),
    nextTo(house(_,_,_,_,fox), house(_,_,_,montena,_), Houses),
    nextTo(house(_,_,_,time,_), house(_,_,_,_,horse), Houses),
        exists(house(_,_,orange,lucky,_), Houses),
    exists(house(_,japanese,parlament,_), Houses).

目前的解决方案是这样的：

?- riddle(Houses).
Houses = list( house(green, norwegian, coffee, marlbero, cat),
               house(white, spanish, orange, lucky, dog),
               house(yellow, norwegian, milk, time, fox),
               house(blue, ukrain, tea, montena, horse),
               house(_G7257, japanese, parlament, _G7260)).

如果我取消注释第一行，那么相同的语句将返回 false。

我想帮助理解为什么会这样。我注意到在部分解决方案中，挪威语出现了两次，这可能表明存在问题。

【问题讨论】：

另外，nextTo(house(white,_,_,_,_), house(green,_,_,_,_), Houses) 的限制还不够。根据最初的谜题，绿色房子是右侧白宫，而不仅仅是旁边。
这一行（riddle/1 谓词的最后一行）缺少一个 house 参数：exists(house(_,japanese,parlament,_), Houses)。应该是exists(house(_,japanese,_,parlament,_), Houses)。

标签： prolog zebra-puzzle

【解决方案1】：

这是您自己解决此问题的一般方法。实际上，您确实从一个非常有希望的方向开始：您试图删除目标。但是，在你的案子中，谁有过错？您注释掉的行还是其他行？你不能肯定地说，因为生成的程序已经工作了。但是有一个非常相似且更有希望的方法：尝试尽可能泛化您的程序，使其仍然失败。通过这种方式，您将获得一个负责失败的较小程序。也就是说，在剩余的可见部分内一定是错误！

这是我通过删除目标（在前面添加 *）并将某些术语替换为 _ 得到的结果。

:- 初始化（谜语（_Sol））。 :- op(950, fy, *)。 *_。谜语（房屋）：- 存在（房子（红色，_/* ~~englishman~~ */, _,_,_),房子）， nextTo(房子(_,_/* 挪威 */,_,_,_), 房子(蓝色,_,_,_,_), 房子), * ~~exists(house(_,spanish,_,_, dog), Houses)~~, * ~~存在（房子（绿色，_，咖啡，_，_），房子）~~， * ~~exists(house(_, ukrain, tea,_,_), Houses)~~, nextTo(房子(白色,_,_,_,_), 房子(绿色,_,_,_,_), 房子), * ~~存在(房子(_,_,_,marlbero, cat),Houses)~~, 存在(房子(黄色,_,_,_/* 时间 */,_), 房子), * ~~middle_house(house(_,_,milk,_,_), Houses)~~, * ~~first_house(house(_,norwegian,_,_,_), Houses)~~, * ~~nextTo(房子(_,_,_,_,fox), 房子(_,_,_,montena,_), 房子)~~, * ~~nextTo(house(_,_,_,time,_), house(_,_,_,_,horse), Houses)~~, * ~~存在(房子(_,_,orange,lucky,_), Houses)~~, 存在（房子（_,_/* 日语 */,_/* 议会 */,_), 房子）。

这个片段仍然失败，因此错误必须在程序的可见部分。

所有的房子颜色都存在似乎是必不可少的。只有一个目标根本不包含任何房屋颜色……看到了吗？

【讨论】：