Parsing 在F中模拟Prolog回溯# 我目前参与了一个项目，开发一个能够考虑一组节点和连接的应用程序，并找到两个节点（允许连接）之间的最短路径（一个常见的和众所周知的问题）。我不需要从零开始构建应用程序，只需要在f#中“转换”一个Prolog预先存在的应用程序。 我想了想，最后问了自己一个问题：“我能不能创建一个程序，能够接受Prolog这样的事实，并使用它们进行查询或类似的事情，而不是开发一个特殊用途的解决方案，实现专门针对这个问题的新算法？”

通过这样做，我将创建一组事实（如在Prolog中），然后使用它们进行查询。 因此，现在考虑到这个新问题（在F#中转换Prolog），我需要找到一种方法来创建如下事实：

myfact1(el1, el2,..., eln).
myfact2(el1, el2,..., elm).
...
myfactk(el1, el2,..., elp).

以类似的语法执行以下操作：

fact factname1: el1 el2 ... eln;
fact factname2: el1 el2 ... elm;
...
fact factnamek: el1 el2 ... elp;

我知道F#非常适合解析，所以我认为解析这可能不是问题

好的！既然已经解析了，我应该定义一个算法，在解析代码时，将所有事实存储在某种知识中（只不过是一个表）。为了建立所有必要的联系

例如，解决方案可能是考虑所有关联的哈希表

factname1 -> el1
factname1 -> el2
...
factname1 -> eln
factname2 -> el1
factnale2 -> el2
...
factname2 -> elm
factname3 -> el1
...
...
factnamek -> el1
factnamek -> el2
...
factnamek -> elp

通过这样做，我将始终能够解决查询。 例如，考虑下面的Prolog事实

mother(A, B) % This means that A is mother of B
mother(C, D)

在F#中，我创建

事实母亲：A B； 事实母亲：cd

我的哈希表是：

母亲->A | B 母亲->C|D

第一列是事实名称，第二列是值（这里是元组）

如果我想搜索：“谁是B的母亲”-->我搜索母亲，然后寻找值，我找到B，我在元组中找到A

嗯，它似乎起作用了。 但事实很容易实现。规则呢？ 例如，规则父母：

parents(A, B, C) :- mother(A, C), father (B, C)

用我的语法？我想到了这个主意：

rule parents: A, B, C => mother A C and father B C

当解析器遇到规则时，它应该做什么？我想像以前一样在表中创建某种记录，以后可以进行查询，以便指定一个主题并获取其父对象，或者指定一个父对象并获取所有子对象，等等。。。 你会怎么做？

最近有关于将类似Prolog的程序集成到F#中的问题

F#不支持基于回溯执行搜索（如Prolog）。您基本上有两种选择：

• 自己使用递归和编码回溯在F#中重新实现算法
• 实现一个Prolog解释器并使用一些有区别的并集表示事实

为了实现最短路径搜索，我可能会直接在F#中实现算法（使用函数编程将非常方便，并且没有使用Prolog的特殊原因）

如果您想实现一个解释器，您可能会使用一个歧视性的联合，允许您与家长一起重写示例，如下所示：

type Var = Var of string
type Expression = 
  | Binary of string * Expression * Expression
  | Fact of string * Expression list
  | Ref of Var
type Rule =
  | Rule of string * Var list * Expression

/// Simplified syntax for writing And
let And(a, b) = Binary("and", a, b)

let a, b, c = Var("A"), Var("B"), Var("C")
Rule("parents", [a; b; c], 
  And(Fact("mother", [Ref a; Ref c]), Fact("father", [Ref b; Ref c])))

---

从前，我认识一个人，他写了一封信。他一直想为F#做同样的事，但始终没有找到时间。他似乎还记得基本的prolog统一&回溯算法非常简单（也许是流行方案文本的最后一章中的练习？），希望有人能击败他，因为他正在度假。：）

一个好的起点是在F#中实现Prolog风格的统一算法。好的伪代码或LISP实现可以在许多通用a.I.教科书或web上找到。您可以从这一点向外工作到回溯和语法。统一算法应该非常简单，可以用F#等功能丰富的语言实现（尽管可能有点神秘）。

谢谢你的回答，佩特里切克先生。请只做一件事。。。你能编辑你的答案并张贴你将用来创建歧视联盟的代码吗？非常感谢。@Andry:是的，我为变量、表达式和规则添加了一个简单的类型声明。非常感谢你，Petricek先生：）啊，我注意到一件事：类型规则似乎是一个有区别的并集，但它有一个“成员”，其名称与类型相同。。。它是某种递归联合定义吗？还是怎样（正如你看到的，我在这里算是个新手……@Andry：不，这不是一个骗局——只是一个歧视性的联盟，只有一个案例（名字可以是其他任何东西）。我们可以为

Var

和

Rule

使用其他类型（例如记录或F#object），但我使用了判别并集，因为它使模式匹配更容易。例如，如果您正在编写函数以返回规则的变量数，则可以编写

let numVars（rule（u，args，））=args.Length

感谢您的建议。。。我为这件事感到抱歉。。。什么是统一算法？我想这可能是一些有用的东西，所以请原谅我的坏知识。。。