Path Prolog中的寻路

我试着自学序言。下面，我写了一些代码，我认为应该返回无向图中节点之间的所有路径。。。但事实并非如此。我试图理解为什么这个特定的代码不起作用（我认为这与类似的Prolog寻路帖子不同）。我在SWI Prolog中运行这个。有什么线索吗

% Define a directed graph (nodes may or may not be "room"s; edges are encoded by "leads_to" predicates).
room(kitchen).
room(living_room).
room(den).
room(stairs).
room(hall).
room(bathroom).
room(bedroom1).
room(bedroom2).
room(bedroom3).
room(studio).
leads_to(kitchen, living_room).
leads_to(living_room, stairs).
leads_to(living_room, den).
leads_to(stairs, hall).
leads_to(hall, bedroom1).
leads_to(hall, bedroom2).
leads_to(hall, bedroom3).
leads_to(hall, studio).
leads_to(living_room, outside).  % Note "outside" is the only node that is not a "room"
leads_to(kitchen, outside).

% Define the indirection of the graph.  This is what we'll work with.
neighbor(A,B) :- leads_to(A, B).
neighbor(A,B) :- leads_to(B, A).

如果A-->B-->C-->D是无循环路径，则

path(A, D, [B, C])

应该是真的。即，第三个参数包含中间节点

% Base Rule (R0)
path(X,Y,[]) :- neighbor(X,Y).

% Inductive Rule (R1)
path(X,Y,[Z|P]) :- not(X == Y), neighbor(X,Z), not(member(Z, P)), path(Z,Y,P).

然而

这是错误的。为什么？我们不应该和R1有一个匹配吗

X = bedroom1
Y = stairs
Z = hall
P = []

既然

?- neighbor(bedroom1, hall).
true.

?- not(member(hall, [])).
true.

?- path(hall, stairs, []).
true .

?

事实上，如果我评估

?- path(A, B, P).

---

我只得到长度为1的解决方案。

欢迎使用Prolog！本质上，问题在于，当您在R1中到达

not（成员（Z，P））

时，

P

仍然是一个纯变量，因为求值尚未到达

路径（Z，Y，P）

来定义它。Prolog令人惊讶但鼓舞人心的一点是，

member（Ground，Var）

将生成包含

Ground

的列表，并将它们与

Var

统一起来：

?- member(a, X).
X = [a|_G890] ;
X = [_G889, a|_G893] ;
X = [_G889, _G892, a|_G896] .

这会产生令人困惑的副作用，即检查未实例化列表中的值总是会成功，这就是为什么

not（member（Z，p））

总是会失败，导致R1总是失败。事实上，您得到了所有的R0解决方案，而没有一个R1解决方案，这表明R1中的某些东西总是导致它失败。毕竟，我们知道R0是有效的

如果你交换这两个目标，你会得到你想要的第一个结果：

path(X,Y,[Z|P]) :- not(X == Y), neighbor(X,Z), path(Z,Y,P), not(member(Z, P)).

?- path(bedroom1, stairs, P).
P = [hall]

如果您要求另一种解决方案，您将得到堆栈溢出。这是因为在更改之后，我们很高兴地使用

路径（Z，Y，P）

以循环的方式尽快生成解决方案，但在事后使用

而不是（成员（Z，P））

放弃它们。（顺便说一句，为了稍微提高效率，我们可以切换到

memberchk/2

，而不是

member/2

。当然，更快地做错事没有多大帮助。：）

我倾向于将其转换为广度优先搜索，这在Prolog中意味着添加一个“开集”参数来包含您尚未尝试过的解决方案，并在每个节点上首先尝试开集中的某个内容，然后将该节点的可能性添加到开集的末尾。当开放集熄灭时，您已经尝试了可以到达的每个节点。对于某些路径查找问题，无论如何，它是比深度优先搜索更好的解决方案。您可以尝试的另一件事是将路径分为已访问组件和未来组件，并且只检查已访问组件。只要在当前步骤中没有生成循环，就可以确定根本没有生成循环，不必担心将来的步骤

你对问题的措辞让我相信你不想要一个完整的解决方案，只是一个暗示，所以我认为这就是你所需要的。如果不正确，请告诉我

path(X,Y,[Z|P]) :- not(X == Y), neighbor(X,Z), path(Z,Y,P), not(member(Z, P)).

?- path(bedroom1, stairs, P).
P = [hall]