List 具有多个相同元素的列表排列Prolog

大家好，请原谅任何误用语言的行为

我需要创建我的置换（L1，L2）。给定一个列表L1（其中包含具有许多相关外观的元素）返回一个列表L2，该列表L1的排序方式是没有两个相同的相关元素）

示例：给定列表L1[1,1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5]，L2应该是[1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,3,5,4] 我尝试过随机排列并检查每个排列的一致性，但速度非常慢（对于超过12个元素的L1，大约24个CPU）

唯一可能的解决方案是进行一致的排列，而不是检查一个 但是我该怎么做呢

即使使用标准的prolog也可能做到这一点，但由于我对逻辑编程的理解不够透彻，我无法理解它

---

谢谢：D

您可以在列表中构建这样的排列

myPermutation([], []).
myPermutation(L, [H|P]):-
  select(H, L, NL), % Select one item from the list
  myPermutation(NL, H, P).

myPermutation([], _, []).
myPermutation(L, H, [I|P]):-
  select(I, L, NL), % Select another item
  I \= H, % Enforce restriction of no duplicate consecutive items
  myPermutation(NL, I, P).

---

此代码将在回溯时提供所有有效排列。作为练习，我将向您介绍一种放弃重复排列的方法。

您可以使用

dif/2

快速完成此操作，它将两个变量约束为具有不同的值，而事先不知道这些值：

?- dif(X,Y).
dif(X, Y).

?- dif(X,Y), X=1.
X = 1,
dif(1, Y).

?- dif(X,Y), X=1, Y=1.
false.

使用此选项，您可以创建一个谓词来约束列表，以确保没有两个元素是相同的：

conseq_dif([]).
conseq_dif([_]).
conseq_dif([X,Y|Xs]) :-
    dif(X,Y),
    conseq_dif([Y|Xs]).

现在要查找所需的受约束排列：

constrained_perm(Lst,Prm) :-
    length(Lst,N),
    length(Prm,N),           % make list of N unbound variables
    conseq_dif(Prm),
    permutation(Lst,Prm).    % "ordinary" (library) permutation finding

---

我不确定dif/2是否是标准Prolog，但主要的实现都有它。

我们基于， ，和

mapadj/2

：

my_perm(Xs,Ys) :-
   same_length(Xs,Ys),
   mapadj(dif,Ys),
   list_permuted(Xs,Ys).

通用的

mapadj/2

可以这样定义：

:- meta_predicate mapadj(2,?), list_mapadj(?,2), list_prev_mapadj(?,?,2).
mapadj(P_2,Xs) :-
   list_mapadj(Xs,P_2).

list_mapadj([],_).
list_mapadj([A|As],P_2) :-
   list_prev_mapadj(As,A,P_2).

list_prev_mapadj([],_,_).
list_prev_mapadj([A1|As],A0,P_2) :-
   call(P_2,A0,A1),
   list_prev_mapadj(As,A1,P_2).

---

下面是OP给出的示例查询1,2

我们使用以毫秒为单位测量运行时间

T\u ms

?- call_time(my_perm([1,1,1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5],[1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,3,5,4]),T_ms).
T_ms = 0.

我们需要多长时间才能找到最初的几个解决方案

?- call_time(my_perm([1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,3,5,4],Xs),T_ms).
  T_ms =  0, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,3,5,4]
; T_ms =  0, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,3,4,5]
; T_ms = 10, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,5,3,4]
; T_ms = 10, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,4,3,5]
; T_ms = 10, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,5,4,3]
; T_ms = 10, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,4,5,3]
; T_ms = 10, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,3,2,5,4]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,3,2,4,5]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,5,2,3,4]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,4,2,3,5]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,5,2,4,3]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,4,2,5,3]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,3,5,2,4]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,3,4,2,5]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,5,3,2,4]
; T_ms = 20, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,4,3,2,5]
; T_ms = 30, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,5,4,2,3]
; T_ms = 30, Xs = [1,2,1,5,1,3,1,4,1,4,5,2,3]
...

请注意，

T_ms

是单调增长的：它度量自第一次调用给定目标以来所花费的时间

列举所有解决方案需要多长时间

?- call_time(\+((my_perm([1,1,1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5],_),false)),T_ms).
T_ms = 4030.

有多少种解决方案

?- use_module(library(aggregate)),
   aggregate(count,Xs,my_perm([1,2,1,5,1,3,1,4,1,2,3,5,4],Xs),N).
N = 197664.

---

脚注1：使用SICStus Prolog版本4.3.2（x86_64-linux-glibc2.12）。
脚注2：为了可读性，Prolog处理器给出的答案序列已经过调整。

---

排列方式是否应该避免“重复”包含与另一个解决方案相同的相同项目的解决方案？这是我想到的第一件要担心的事。避免解决方案序列中的“重复”似乎是对通常的“排列”谓词的一个相当简单的修改+我发布了一个基于

dif/2

goal\u rt/2

不嵌套的新备选方案。请这样做。