List 如何在prolog列表中交换三乘三的元素？

我在用Prolog做练习，我被卡住了。 我需要用另外三个元素交换列表中的三个相邻项

即:

| ?- swap([c,g,g,a,t,t,g,c,a,a], X).

X = [a,t,t,c,g,g,g,c,a,a]
X = [g,c,a,a,t,t,c,g,g,a]
X = [c,g,g,g,c,a,a,t,t,a]
X = [c,a,a,a,t,t,g,c,g,g]
.
.
.

这就是我到目前为止所做的：

swap([H1, H2, H3, H4, H5, H6|T1], X) :-
     X = [H4, H5, H6, H1, H2, H3|T1];
     swap([H2, H3, H4, H5, H6|T1], X);
     swap([H1, H2, H3, H4, H5|T1], X).

这个的输出是：

| ?- swap([c,g,g,a,t,t,g,c,a,a], X).

X = [a, t, t, c, g, g, g, c, a, a] ;
X = [t, t, g, g, g, a, c, a, a] ;
X = [t, g, c, g, a, t, a, a] ;
X = [g, c, a, a, t, t, a] ;
X = [c, a, a, t, t, g] ;
X = [c, a, a, a, t, t] ;
X = [g, c, a, g, a, t, a] ;
X = [c, a, a, a, t, g] ;
X = [c, a, a, g, a, t] ;
X = [t, g, c, g, g, a, a, a] ;
X = [g, c, a, g, a, t, a] ;
X = [c, a, a, a, t, g] ;
X = [c, a, a, g, a, t] ;
X = [g, c, a, g, g, a, a] ;
X = [c, a, a, g, a, g] ;
X = [c, a, a, g, g, a] ;
X = [t, t, g, c, g, g, c, a, a] ;
X = [t, g, c, g, g, t, a, a] ;
X = [g, c, a, g, t, t, a] ;
X = [c, a, a, t, t, g] ;
X = [c, a, a, g, t, t] ;
X = [g, c, a, g, g, t, a] ;
X = [c, a, a, g, t, g] ;
X = [c, a, a, g, g, t] ;
X = [t, g, c, c, g, g, a, a] ;
X = [g, c, a, g, g, t, a] ;
X = [c, a, a, g, t, g] ;
X = [c, a, a, g, g, t] ;
X = [g, c, a, c, g, g, a] ;
X = [c, a, a, g, g, g] ;
X = [c, a, a, c, g, g] ;
false.

---

我唯一的问题是，每次递归都会丢失列表中的一部分，我不知道如何将其放回去。

基本上，这可以分为两个子问题：

首先取三个元素的序列；及

取另一个由三个元素组成的序列，生成一个列表，我们在其中交换了这些元素

因此，我们可以实施以下两个问题：

swap(L, X) :-
    swap1(L, S1, S2, T, X, Q),
    swap2(T, S1, S2, Q).

其中，

L

是我们需要执行交换的列表，

X

是与结果统一的列表，

S1

和

S2

是我们选择交换的序列，

T

是第一次选择后的剩余元素，

Q

是要交换的列表第二个序列后的部分

因此，第一个

swap1

可以实现为：

swap1([A1, A2, A3|T], [A1, A2, A3], [B1, B2, B3], T, [B1, B2, B3|Q], Q).
swap1([A1|T], A, B, R, [A1|Rest], S) :-
    swap1(T, A, B, R, Rest, S).

对于给定的样本列表，这将产生：

?- swap1([c,g,g,a,t,t,g,c,a,a], A, [B1, B2, B3], T, X, R).
A = [c, g, g],
T = [a, t, t, g, c, a, a],
X = [B1, B2, B3|R] ;
A = [g, g, a],
T = [t, t, g, c, a, a],
X = [c, B1, B2, B3|R] ;
A = [g, a, t],
T = [t, g, c, a, a],
X = [c, g, B1, B2, B3|R] ;
A = [a, t, t],
T = [g, c, a, a],
X = [c, g, g, B1, B2, B3|R] ;
A = [t, t, g],
T = [c, a, a],
X = [c, g, g, a, B1, B2, B3|R] ;
A = [t, g, c],
T = [a, a],
X = [c, g, g, a, t, B1, B2, B3|R] ;
A = [g, c, a],
T = [a],
X = [c, g, g, a, t, t, B1, B2, B3|...] ;
A = [c, a, a],
T = [],
X = [c, g, g, a, t, t, g, B1, B2|...] ;
false.

因此，本文提出了八种方法来选择可用于交换的三个相邻序列

然后，第二次交换需要在剩余列表中找到三个相邻的元素进行交换，并将由

swap1/6

拾取的元素放在从中拾取元素的位置，如：

swap2([B1,B2,B3|R], [A1,A2,A3], [B1, B2, B3], [A1,A2,A3|R]).
swap2([B1|R], As, Bs, [B1|T]) :-
    swap2(R, As, Bs, T).

对于给定的样本数据，这为我们提供了：

?- swap([c,g,g,a,t,t,g,c,a,a], X).
X = [a, t, t, c, g, g, g, c, a, a] ;
X = [t, t, g, a, c, g, g, c, a, a] ;
X = [t, g, c, a, t, c, g, g, a, a] ;
X = [g, c, a, a, t, t, c, g, g, a] ;
X = [c, a, a, a, t, t, g, c, g, g] ;
X = [c, t, t, g, g, g, a, c, a, a] ;
X = [c, t, g, c, t, g, g, a, a, a] ;
X = [c, g, c, a, t, t, g, g, a, a] ;
X = [c, c, a, a, t, t, g, g, g, a] ;
X = [c, g, t, g, c, g, a, t, a, a] ;
X = [c, g, g, c, a, t, g, a, t, a] ;
X = [c, g, c, a, a, t, g, g, a, t] ;
X = [c, g, g, g, c, a, a, t, t, a] ;
X = [c, g, g, c, a, a, g, a, t, t] ;
X = [c, g, g, a, c, a, a, t, t, g] ;
false.

？-交换（[c，g，g，a，t，t，g，c，a，a]，X）。
X=[a，t，t，c，g，g，g，c，a，a]；
X=[t，t，g，a，c，g，g，c，a，a]；
X=[t，g，c，a，t，c，g，g，a，a]；
X=[g，c，a，a，t，t，c，g，g，a]；
X=[c，a，a，a，t，t，g，c，g，g]；
X=[c，t，t，g，g，a，c，a，a]；
X=[c，t，g，c，t，g，g，a，a]；
X=[c，g，c，a，t，t，g，g，a，a]；
X=[c，c，a，a，t，t，g，g，g，a]；
X=[c，g，t，g，c，g，a，t，a]；
X=[c，g，g，c，a，t，g，a，t，a]；
X=[c，g，c，a，a，t，g，g，a，t]；
X=[c，g，g，g，c，a，a，t，t，a]；
X=[c，g，g，c，a，a，g，a，t，t]；
X=[c，g，g，a，c，a，a，t，t，g]；
错误。

---

这里，交换的位置用黑体字书写。

您似乎对描述RNA序列感兴趣。三倍体，听起来很像抗精子药物。要使这些序列更具可读性，请使用：

:- set_prolog_flag(double_quotes, chars).

它允许您编写

“attac”

来代替

[a，t，t，a，c]

。了解如何获得简洁的答案

现在交换。最简单的方法是首先绘制所需的草图：

... Triple1 ... Triple2 ...  is the OldSequence

... Triple2 ... Triple1 ...  is the NewSequence

在哪里。。。对于两个序列都是相同的。所有这些都可以使用DCG轻松翻译

tripleswap(OldSequence, NewSequence) :-
   dif(T1,T2),
   phrase( ( seq(A), triple(T1), seq(B), triple(T2), seq(C) ), OldSequence),
   phrase( ( seq(A), triple(T2), seq(B), triple(T1), seq(C) ), NewSequence).

seq([]) --> [].
seq([B|Bs]) --> [B], seq(Bs).

triple([A,B,C]) --> [A,B,C].

当您不信任DCG定义时，只需使用

phrase/2

进行尝试即可。像

?- phrase(triple(T1), Bs).
T1 = Bs, Bs = [_A,_B,_C].

非末端

triple//1

描述了由3个元素组成的序列（可能是核苷酸）

seq//1

是一个任意长的序列

有些解决方案具有更好的终止条件，但可读性较差，通常需要某些假设，而这些假设在一般情况下难以维持。下面是一个简单的改进：

samelength([], []).
samelength([_|Xs], [_|Ys]) :-
   samelength(Xs, Ys).

并添加

samelelength（OldSequence，NewSeqence）

作为第一个目标。现在，

tripleswap/2

终止iff

samelelength/2

终止。所以其中一个参数应该是一个固定长度的列表

还请注意，我认为

“cccccc”

没有互换。这就是为什么我添加了dif（T1，T2）

顺便说一句，自20世纪80年代以来，s就被用于分子生物学。从

David B.Searls，《用定分句语法研究DNA语言学》，NACLP 1989

---

而同一作者和罗斯的其他作品也在那个时候超额完成了。所有这一切都发生在世纪之初。

我认为排列/2将有助于：

交换（Es，Sw）：-三元组（Es，Ts），置换（Ts，Sw0），附加（Sw0，Sw）。 三元组（[A，B，C|Es]，[A，B，C]| Ts]）：-！，三元组（Es，Ts）。 三元组（[]，[]）：-！。 三元组（R，[R]）。 屈服

?- swap([c,g,g, a,t,t, g,c,a], X).
X = [c, g, g, a, t, t, g, c, a] ;
X = [c, g, g, g, c, a, a, t, t] ;
X = [a, t, t, c, g, g, g, c, a] ;
X = [a, t, t, g, c, a, c, g, g] ;
X = [g, c, a, c, g, g, a, t, t] ;
X = [g, c, a, a, t, t, c, g, g] ;
false.

注意：triples/2允许尾部不包含三重数据，但您可以删除此功能（可能不需要），只需删除最后一个子句：

triples（R[R]）。%放下这个

那么这些削减就没用了，干脆放弃吧：

triples（[]，[]）。%对于本例中的样式，请移到第一个子句
三元组（[A，B，C|Es]，[A，B，C]| Ts]）：-三元组（Es，Ts）。

您好，谢谢您的帮助。这个练习是关于研究两个物种的接近程度。我成功地完成了练习的第一步（用另外两个相同类型的相邻核苷酸交换另两个，例如：[c，g，g，t]=[c，a，a，a，t]。这是第二部分。我是prolog新手，所以我不知道可以用DCG完成。你能解释一下“triple（[a，B，c]）-->[a，B，c]”是如何翻译成的吗？

?- swap([c,g,g, a,t,t, g,c,a], X).
X = [c, g, g, a, t, t, g, c, a] ;
X = [c, g, g, g, c, a, a, t, t] ;
X = [a, t, t, c, g, g, g, c, a] ;
X = [a, t, t, g, c, a, c, g, g] ;
X = [g, c, a, c, g, g, a, t, t] ;
X = [g, c, a, a, t, t, c, g, g] ;
false.