Path 在Prolog中查找图形中所有可能的不带循环的路径

我有一个逻辑课的家庭作业，但或多或少都不知道如何解决它。。。 用这样的疑问

  ?- find(a,[r(a,[b,d]),r(b,[a,c,e]),r(c,[b]),r(d,[a,e]),
  r(e,[b,d,f]),r(f,[e,g]),r(g,[f])],Path).

Prolog应该返回给定图形中所有可能的路径。术语r（X，List）定义了图形，这意味着可以从节点X访问列表中的节点。在这种情况下，输出为：

Path = [a,b,c] ;
Path = [a,b,e,d] ;
Path = [a,b,e,f,g] ;
Path = [a,d,e,b,c] ;
Path = [a,d,e,f,g] ;
false.

虽然我在SE和web上掌握了许多解决类似问题的方法，但不知何故，我太笨了，不知道如何在本作业中使用图形的定义

我认为find（Start，…）应该与r（Start，list）中列表的所有成员一起递归调用，但是作为Prolog的新手（我们刚刚做了标准的家谱…），我不知道怎么做

任何帮助都将不胜感激。我知道我没有太多的开始，但我已经花了半个晚上试图弄明白一些事情，到目前为止我一点线索也没有

/编辑：

首先，我想我需要一些基本情况来中止递归。 我认为两者都应该

find([],_,_).

因为我猜最后一个递归调用没有任何开始，或者

find(_,[],_).

假设定义相邻节点的术语列表在程序完成处理时应为空

现在是实际通话。大概是

find(Start,[r(Start,[Adjacent|Restadj])|Rest],Path):-
           find(???).

我的问题如下：

-如何使程序使用r（…）术语中的列表成员作为下一个开始

-如何检查节点是否已被“访问”/如何从r中的特定列表中删除节点

-如何将找到的节点放入路径列表中？简单地附加？或者使用类似于[Path | Start]的方法执行递归调用

如你所见，这并不多。一些有启发性的问题会很好，因为序言看起来很有趣，所以学习起来很有趣

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在花了一些时间使用整洁的PDT Eclipse跟踪工具之后，我想我理解了该程序正在做什么。我现在不明白的是为什么最后一个节点总是丢失。回溯失败后，例如，因为r（c，[b]）是下一个找到的项，而memberchk（b，[b]）由于否定而失败（这就是I thing+所做的），并且找不到其他与r（c，X）相关的项，所以它开始寻找从节点b出发的其他可能性，该节点b在r（b，[…]）中留下了相邻的节点。但是为什么程序忘记将节点c放入路径列表中呢？有没有可能在这种情况下做一些if-then-else

 member(r(Node, Adjacent), Graph),
member(AdjNode, Adjacent),
\+ memberchk(AdjNode, Seen),

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失败，是否仍将最后一个节点附加到路径？

我怀疑让您感到困惑的是，您必须从显式数据结构中查找数据，而不是从数据库中获取数据。第一条裂缝可能如下所示：

find(_, _, []).
find(Node, Graph, [Node|Path]) :-
    member(r(Node,Adjacent), Graph),
    member(AdjNode, Adjacent),
    find(AdjNode, Graph, Path).

查看我如何使用

member/2

从图中查找数据。但是这个解决方案是不正确的，因为它是循环的。一个改进可能是：

find(Node, Graph, Path) :- find(Node, Graph, Path, []).

find(_, _, [], _).
find(Node, Graph, [Node|Path], Seen) :-
    member(r(Node, Adjacent), Graph),
    member(AdjNode, Adjacent),
    \+ memberchk(AdjNode, Seen),
    find(AdjNode, Graph, Path, [Node|Seen]).

这个版本基本上与上面的版本相同，只是它有一个“已看到”列表来跟踪它已经到达的位置。这仍然不能产生您想要的输出，但我认为这足以让您走上正确的轨道

编辑响应您的编辑

首先，我想我需要一些基本情况来中止递归

对。我选择第一种情况是因为我认为在遍历过程中不能安全地“使用”图形。我想您可以使用

select/3

代替

member/2

并在不使用此节点的情况下向前传递图形。这可能是一个有趣的尝试（建议！）

• 如何使程序使用r（…）术语中的列表成员作为下一个开始

如图所示，使用

member/2

从图形中检索内容。这很有趣，因为您使用了与所需谓词完全相同的单词。：）

• 如何检查节点是否已被“访问”/如何从r中的特定列表中删除节点

正如我在第二组代码中所演示的，您有另一个参数作为辅助谓词，并使用

memberchk/3

或

member/3

• 如何将找到的节点放入路径列表中？简单地附加？或者使用类似于[Path | Start]的方法执行递归调用

我使用递归调用<代码>附加/3会更贵

编辑：根据威尔的评论使用

findall/3

，我们可以一次找到所有路径：

all_paths(From, Graph, Paths) :- findall(Path, find(From, Graph, Path), Paths).

您可以这样调用它：

?- all_paths(a, [r(a,[b,d]),r(b,[a,c,e]),r(c,[b]),r(d,[a,e]),
                 r(e,[b,d,f]),r(f,[e,g]),r(g,[f])], AllPaths).

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我还没有测试过，但它应该可以工作。

基于Daniel Lyons的清晰代码，广度优先搜索：

所有路径（节点、图形、路径）：-
bfs（图，[[Node]-[]]，R，[]），%或dfs（…）
映射列表（fst、路径、R）。
fst（A，A-)效用
对（B，A，A-B）。%助手
加（LS，H[H|LS]）。%
bfs（_G，[]，Z，Z）。%队列为空
bfs（图[H | Q]，[H | R]，Z）：-
H=看到的路径，路径=[Node | U3;]，
findall（Next，member（r（Node，Next），Graph），NS，
展平_diff（NS，Seen，WS），%节点工作集
映射列表（添加（路径）、WS、PS），%新路径
映射列表（对（[Node | Seen]）、PS、QH、%新添加到队列
%%追加（QH，Q，Q2），%DFS
附加（Q、QH、Q2），%BFS
bfs（图，Q2，R，Z）。

（未经测试）<代码>展平差异（A、B、C）应展平列表

A

，同时删除列表

B

中出现的元素，从而生成列表

C

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正如PeterPanter所注意到的，Daniel Lyons的代码需要稍微调整，以不排除其结果路径中的最后一个节点

find（节点，图形，[Node | Path]）：-find（节点，图形，路径，[]）。
查找（u，u，[]，u）。
查找（节点，图形，[AdjNode |路径]，已看到）：-
成员（r（节点，相邻），图），
M