有没有办法只对 Prolog 中包含字母和整数的对列表中的整数求和？

Question

我无法弄清楚如何找到一对列表中的整数之和，如下所示：

[[a, 1], [b, 2], [c, 3], [d, 4]]

我尝试过这样的事情，因为它让人想起常规的求和函数：

sum([], 0).
sum([[_,Head]|[_,Tail]], Sum) :-
    sum([_,Tail], Sum2),
    Sum is Head+Sum2.

调用是：

sum([[a, 1], [b, 2], [c, 3], [d, 4]], Total),
write('Sum = '), write(Total).

但这不起作用。它打印出 false，当它应该打印出总和时，这里应该是 10。

Answer 1

在您尝试定义谓词sum/2 时，您没有正确处理列表列表。试试：

sum(Lists, Sum) :-
    sum(Lists, 0, Sum).

sum([], Sum, Sum).
sum([[_,N]| Lists], Sum0, Sum) :-
    Sum1 is Sum0 + N,
    sum(Lists, Sum1, Sum).

此版本使用 累加器 来启用尾递归定义。示例调用：

| ?- sum([[a, 1], [b, 2], [c, 3], [d, 4]], Sum).

Sum = 10
yes

Answer 2

我认为将其分为两个任务可能会有所帮助：

1. 为每个子列表的第二项创建一个新列表；和
2. 总结一下这份清单。

这使得解决这两个问题变得更加容易，而且您现在有两个额外的谓词可以用于其他目的。

我们可以通过以下方式获得子列表第二项的列表：

item2list([], []).
item2list([[_, X|_]|T], [X|T2]) :-
    item2list(T, T2).

或者我们可以使用maplist/3 [swi-doc] 和nth1/3 [swi-doc]：

item2list(L1, L2) :-
    maplist(nth1(2), L1, L2).

或者我们可以将item2list写成findall/3 [swi-doc]和member/2 [swi-doc]：

item2list(L1, L2) :-
    findall(X, member([_,X|_], L1), L2).

虽然这里的谓词不是双向的。

例如：

?- item2list([[a, 1], [b, 2], [c, 3], [d, 4]], L).
L = [1, 2, 3, 4].

我将总结该列表作为练习。

Answer 3

当您期望成功的目标失败时，将其视为学习的机会（逻辑赚取 = 赚取逻辑的缩写）。毕竟，这是 Prolog，它的意思是 逻辑编程。那么你程序的逻辑在哪里呢？

目前您的程序失败了，但您预计它会成功。罪魁祸首在哪里？让我们概括您的程序，以使生成的程序仍然失败，但要小得多。泛化程序有两种简单的方法：

• 删除目标（通过添加前缀*）

• 删除条款（将term替换为<b>_<s>/*term*/</s></b>

我们可以很盲目地做到这一点。无需了解您的程序。只需重新检查目标是否仍然失败。这是我第一次尝试时的想法：

:- op(950, fy, *)。 * _G_0。 % 忽略参数_G_0 总和（[]，_/*0*/）。 sum([_/*[_,Head]*/|[_,Tail]], Sum) :- * sum([_,Tail], Sum2), * 总和是 Head+Sum2。 ?- sum([_/*[a, 1]*/, _/*[b, 2]*/ , _/*[c, 3]*/, _/*[d, 4]*/ ]，总计）。 错误的。 % gnah - 仍然失败

一个问题必须在剩余的可见部分。太难弄清楚了？让 Prolog 通过查询最通用的查询向您解释：

| ?- sum(Xs, Sum).
   Xs = []
;  Xs = [_A,_B,_C].

所以只有两种长度的列表是可能的：空列表和包含三个元素的列表。请注意，我们目前有一个通用的谓词版本。所以不能保证我们会找到两种长度的解决方案。但是，我们可以 100% 确定对于所有其他长度都没有解决方案。

让我们回到原来的程序，问最一般的查询：

?- sum(Os, Total).
   Os = [], Total = 0
;  false.

Oh no，只有一个解决方案。甚至没有针对sum([_|_], Total) 的单一解决方案。

所以让我们再次概括一下这个程序，但现在关于这个失败的目标：

总和（[]，_/*0*/）。 sum([_/*[_,头]*/|[_,尾|_/*[]*/ ]]，总和）：- 总和（[_，尾巴]，Sum2）， * 总和是 Head+Sum2。 ?- Os = [_|_], sum(Os, Total)。 错误的。

在这部分中一定还有一个错误。事实上，目标sum([_,Tail], Sum2) 是罪魁祸首：它是关于正好包含两个元素的列表，但规则至少需要三个

有关实际修复，请参阅其他答案。

此方法适用于像您这样的纯单调程序。