List 元素在Prolog的列表中只出现一次

我想写一个谓词，检查元素在列表中是否只出现一次

once(Element, List).

我的代码：

once(X, [H | T]) :-
    \+ X = H,
    once(X, T).
once(X, [X | T]) :-
    \+ member(X, T).

?- once(c, [b,a,a,c,b,a]).
true

?- once(b, [b,a,a,c,b,a]).
false.

但如果我问：

once(X, [b,a,a,c,b,a]).

序言部分的答案：

false

---

为什么?？Prolog应该找到X=c的解决方案。bug在哪里？

在prolog中运行

跟踪可以非常有助于确定此类问题的答案。为了便于说明，我们将在此处手动进行跟踪

让我们看看您的谓词：

once(X, [H | T]) :-
    \+ X = H,
    once(X, T).
once(X, [X | T]) :-
    \+ member(X, T).

现在让我们考虑一下查询：
once(X, [b,a,a,c,b,a]).

首先，Prolog尝试谓词的第一个子句。头部是
一次（X[H|T]）
，第一个表达式是
\+X=H
，它将变成：

once(X, [b|[a,a,c,b,a]]) :-  % [H|T] instantiated with [b,a,a,c,b,a] here
                             %   So, H is b, and T is [a,a,c,b,a]
    \+ X = b,
    ...

X
在这里用atom
b
实例化（与统一），统一的结果成功。但是，前面有一个否定，因此当
X
最初未绑定时，
\+X=b
的结果将为false，因为
X=b
将
X
与
b
统一，并且为true

因此，第一条没有通过。序言移到下一个子句。条款标题为
一次（X，[X | T]）
，以下为
\+成员（X，T）
，成为：

once(b, [b|[a,a,c,b,a]]) :-    % X was instantiated with 'b' here,
                               %   and T instantiated with [a,a,c,b,a]
    \+ member(b, [a,a,c,b,a]).

成员（b[a，a，c，b，a]）
成功，因为
b
是
[a，a，c，b，a]
的成员。因此，
\+成员（b[a，a，c，b，a]）
失败

第二条也失败了

谓词
一次（X[b，a，a，c，b，a]）
没有更多的子句。他们都失败了。因此，查询失败。主要问题是
\+X=H
（甚至
X\=H
，当
X
未实例化时，不会从列表中选择与
H
中实例化的值不同的值。其行为在逻辑上不是您想要的

对谓词更直接的方法是：

once(X, L) :-           % X occurs once in L if...
    select(X, L, R),    % I can remove X from L giving R, and
    \+ member(X, R).    % X is not a member of R

select
将根据需要查询未实例化的
X
，因此这将产生：

?- once(c, [b,a,a,c,b,a]).
true ;
false.

?-  once(b, [b,a,a,c,b,a]).
false.

?- once(X, [b,a,a,c,b,a]).
X = c ;
false.

顺便说一句，我要避免使用谓词名
，因为它是Prolog中内置谓词的名称。但它与这个特定问题无关。
使用我们可以保留

以下代码基于@Lougler的代码，但逻辑上是纯的：

onceMember_of(X,Xs) :-
   select(X,Xs,Xs0),
   maplist(dif(X),Xs0).

让我们看一些查询：

?- onceMember_of(c,[b,a,a,c,b,a]).
true ;                              % succeeds, but leaves choicepoint
false.
?- onceMember_of(b,[b,a,a,c,b,a]).
false.
?- onceMember_of(X,[b,a,a,c,b,a]).
X = c ;
false.
让我们看一看所有不断增大的列表：

?- length(Xs,_), onceMember_of(X,Xs).
Xs = [X] ;
Xs = [X,_A],        dif(X,_A) ;
Xs = [_A,X],        dif(X,_A) ;
Xs = [ X,_A,_B],    dif(X,_A), dif(X,_B) ;
Xs = [_A, X,_B],    dif(X,_A), dif(X,_B) ;
Xs = [_A,_B, X],    dif(X,_A), dif(X,_B) ;
Xs = [ X,_A,_B,_C], dif(X,_A), dif(X,_B), dif(X,_C) ...

最后，让我们进行最一般的查询：

编辑2015-05-13
我们可以使用替换
select/3
，做得更好：

onceMember_ofB(X,Xs) :-
   selectfirst(X,Xs,Xs0),
   maplist(dif(X),Xs0).

让我们迎头运行/2的
onceMember\u
和
onceMember\u of b/2
：

?- onceMember_of(c,[b,a,a,c,b,a]).
true ;                              % succeeds, but leaves choicepoint
false.
?- onceMember_ofB(c,[b,a,a,c,b,a]).
true.                               % succeeds deterministically

但我们仍然可以做得更好！考虑一下：

?- onceMember_ofB(X,[A,B,C]).
X = A, dif(A,C), dif(A,B) ;
X = B, dif(B,C), dif(A,B),dif(B,A) ;             % 1 redundant constraint
X = C, dif(A,C),dif(C,A), dif(B,C),dif(C,B) ;    % 2 redundant constraints
false.
让我们看看它是否有效！

?- onceMember_ofC(X,[A,B,C]).
X = A, dif(A,C), dif(A,B) ;
X = B, dif(B,C), dif(B,A) ;
X = C, dif(C,B), dif(C,A) ;
false.

它们是相互排斥的案例。每个答案描述了一组与其他答案不相交的解决方案。我的目标之一是让我的序言达到我真正理解repeat答案的水平。我必须显著提高我的游戏水平。@bph。我们有共同的目标；）有趣的是，我第一次尝试编写这个过程也是一样的，我也想知道为什么我不能用第一个arg代替logvari，我认为这个错误是因为没有完全理解统一的概念，也就是说，在这里使用统一的方式是错误的，就像在程序语言“list_unique”中使用==一样，或者仅仅“unique”可能是更好的谓词名称？@bph可能，因为在一些prolog实现（如SWI）中已经使用了
once
。我只是想看看OP的名字。
?- onceMember_ofB(X,[A,B,C]).
X = A, dif(A,C), dif(A,B) ;
X = B, dif(B,C), dif(A,B),dif(B,A) ;             % 1 redundant constraint
X = C, dif(A,C),dif(C,A), dif(B,C),dif(C,B) ;    % 2 redundant constraints
false.
onceMember_ofC(E,[X|Xs]) :-
   if_(E = X, maplist(dif(X),Xs),
              onceMember_ofC(E,Xs)).

?- onceMember_ofC(X,[A,B,C]).
X = A, dif(A,C), dif(A,B) ;
X = B, dif(B,C), dif(B,A) ;
X = C, dif(C,B), dif(C,A) ;
false.