带有变量的Prolog点积(约束满意度)

Question

我正在做一个prolog任务，目前我非常接近这个解决方案。因此，这个问题是一个约束满足问题，在这个问题中，我必须为一组变量找到值，这样某些条件才是真的。具体来说，给出三个单词(W1，W2，W3)，指定它们的变量，比如W1+W2=W3。这方面的一个例子是SEND+MORE=MONEY，或IT+IS=ME。

约束条件是：(1)它们必须正确地加起来，(2)起首字母不能是0 (3)，所有变量必须是不同的。它必须解决一个一般性的单词问题。我的问题发生在我试图确保它们的累积正确的时候(我已经满足了其他条件，我理解这个问题)。关于第二个词的问题，我们应该有：

 10*I + 1*T
+10*I + 1*S
___________
 10*M + 1*E

因此，我做了一个函数，在一定长度内列出10项权力，如下所示：

powlist(1,L) :-
    append([1.0],[],L). 
powlist(N,L) :-
    N1 is N-1,
    X is 10**N1,
    powlist(N1,L1),
    append([X],L1,L),
    !.

我还有实际的字母列表，比如说，I，T，I，S，M，E。然后我从粉状列表中构造了一个系数列表(稍后我将对此部分进行解释)，所以我们有如下内容:10，1，10，-10，-1。我这样做了，如果我们取这个系数列表和字母列表之间的点乘积，它是零，约束就满足了。但是，我不能让这个点积理论起作用。我现在有一句话说：

   scalar_product(Coefficients, Letters, #=, 0)

但这给了我以下错误：

好了！is/2参数2中的实例化错误

好了！目标：_102是0+10.0*_109

我不知道如何定义点积，这样它就可以处理变量(而不仅仅是原子)。其余的代码都工作得很完美(我不想把它放在这里，因为这是prolog入门课程的一个非常常见的问题，我不想给懒惰的人答案)。你们有什么建议？

Answer 1

您的策略确实是合理的，而且确实有效，至少在使用内置scalar_product/4的strategy (FD)中是这样的。我不熟悉SICStus中这个谓词的定义，但它的接口似乎与SWI中的相同。

我可以提几个建议。首先，您编写的代码的某些方面可能是生成选择点，当在回溯中执行这些选择点时(例如，为了寻找替代解决方案，例如通过label/1)，解释器执行子目标_102 is 0+10.0*_109，其中_109是无意中不受约束的。你写过包含这样一行的谓词吗？即使不是，我建议再次检查您的代码，以确保它们不会产生不必要的选择点，例如您对powlist/2的定义。我建议您尝试以下方法：

powlist(1, [1]) :- !.
powlist(N, [F|Fs]) :-
    N > 1,
    N1 is N - 1,
    F is 10 ** N1,
    powlist(N1, Fs).

这个版本没有给Prolog解释器留下回溯的选择点，这可能解决问题(不过，没有看到更多的代码，我就说不出来了)。

否则，如果您是正确的，并且错误确实来自于scalar_product/4的定义(尽管我会感到惊讶)，那么也许您可以手动地生成标量产品约束项并将其添加到存储中。例如，考虑：

my_scalar_product([V|Vs], [C|Cs], Op, Value) :-
    construct_constraint(Vs, Cs, (V * C), Constr),
    Constraint =.. [Op, Constr, Value],
    Constraint.

construct_constraint([], [], Acc, Acc).
construct_constraint([V|Vs], [F|Fs], Acc, Res) :-
    construct_constraint(Vs, Fs, '+'(Acc, (V * F)), Res).

此版本(my_scalar_product/4)假设与内置scalar_product/4具有相同的接口，但它将约束添加到存储区，而不是尝试使用is/2执行约束。