在Prolog中解决极其简单的方程：A = B + C？

Question

我有一个非常简单的方程式，希望能在prolog中解决：

A = B + C

我想写一个谓词来表达这个关系，可以处理任何一个参数未被实例化的情况。不需要推广到更复杂的关系或方程。

myEquation(A, B, C) :-
...something...

我可以使用以下语义来调用它：

myEquation(A,1,2).
>    A = 3.
myEquation(3,B,2).
>    B = 1.
myEquation(3,1,C).
>    C = 2.

有什么想法吗？使用算术运算符会导致很多“Arguments are not sufficiently instantiated”错误。看起来解决任意方程组超出了大多数Prolog实现的范围，但我希望这个极其简单的方程是可处理的。

- yurbles

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这并不超出大多数Prolog实现的范围。你只需要稍微阅读一下。 ;) 你看过CLP（约束逻辑编程）库吗？ - lurker

请查看plus/3。 - CapelliC

感谢lurker和CapelliC。我正在一个非常小的golang prolog环境中工作，而CLP库有点过于庞大（虽然很棒！感谢指引）。看到plus/3的实现让我开始了这个项目。 - yurbles

你也可以“长手写”你的谓词（不使用plus/3），通过检查给定的变量来实现。例如，如果A是一个整数，那么integer(A)将返回true。只需要几个子句或if-then-else结构来检查每种情况。 - lurker

Answer 1

虽然不是特别花哨，但这就是它。如果您不是绝对的初学者，您也可以做到这一点：

myEquation(A, B, C):- 
    var(A),number(B),number(C) -> A is B+C;
    var(B),number(A),number(C) -> B is A-C;
    var(C),number(A),number(B) -> C is A-B;
    A =:= B + C.

更新： 与约束逻辑编程相同：

:- use_module(library(clpq)).

myEquation(A, B, C):-
    {A = B + C}.

- zslevi

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你的第一个版本是错误的。可靠消息告诉我，myEquation(0,0,0) 应该成功，但是你的版本失败了。测试 var(A) 等通常容易出错。相反，只测试 nonvar(X) 并在最后一种情况下使用未经检查的 (is)/2。 - false

@zslevi：请删除错误的版本，这样我们就可以给您正确的解决方案投票了！ - mat

@false：现在已经修复了。但我并没有看到var与nonvar之间的问题。 - zslevi

你目前的解决方案也是可行的，但需要额外的努力。此外，你有很多不对称性：myEquation(A,0+0,0)会产生一个实例化错误 - 它应该要么成功，要么产生类型错误。 - false

Answer 2

如果你的域是整数，使用clpfd！

:- use_module(library(clpfd)).

:- assert(clpfd:full_answer).       % for SICStus Prolog

myEquation(A,B,C) :-
   A #= B+C.

以下是使用 sicstus-prolog 4.3.2 版本的一些示例查询：

?- myEquation(A,B,C).
B+C#=A，A在inf..sup范围内，B在inf..sup范围内，C在inf..sup范围内？;
否
?- myEquation(A,2,C).
2+C#=A，A在inf..sup范围内，C在inf..sup范围内？;
否

?- myEquation(X,X,X).
X+X#=X，X在inf..sup范围内？;
否

让我们使用 swi-prolog 7.3.3 版本运行相同的查询：

?- myEquation(A,B,C).
B+C#=A。
?- myEquation(A,2,C).
2+C#=A。

?- myEquation(X,X,X).
X = 0.                              % 成功确定

- repeat