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Prolog 如何优化我的数独解算器？

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Prolog 如何优化我的数独解算器？,prolog,Prolog,所以我一直在尝试写一个数独解算器我写了这个： permutation([], []). permutation([X|L], P) :- permutation(L, L1), insert(X, L1, P). del(X, [X|Xs], Xs). del(X, [Y|Ys], [Y|Zs]) :- del(X, Ys, Zs). insert(X, List, BiggerList) :- del(X, BiggerList, List). block(X1,

所以我一直在尝试写一个数独解算器我写了这个：

permutation([], []).
permutation([X|L], P) :-
   permutation(L, L1),
   insert(X, L1, P).

del(X, [X|Xs], Xs).
del(X, [Y|Ys], [Y|Zs]) :-
   del(X, Ys, Zs).

insert(X, List, BiggerList) :-
   del(X, BiggerList, List).

block(X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9) :-
   permutation([1,2,3,4,5,6,7,8,9],[X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9]).

solveSudoku(X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,X21,X22,X23,X24,X25,X26,X27,X28,X29,X31,X32,X33,X34,X35,X36,X37,X38,X39,X41,X42,X43,X44,X45,X46,X47,X48,X49,X51,X52,X53,X54,X55,X56,X57,X58,X59,X61,X62,X63,X64,X65,X66,X67,X68,X69,X71,X72,X73,X74,X75,X76,X77,X78,X79,X81,X82,X83,X84,X85,X86,X87,X88,X89,X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99) :- 
block(X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19) ,
block(X21,X22,X23,X24,X25,X26,X27,X28,X29) ,
block(X31,X32,X33,X34,X35,X36,X37,X38,X39) ,
block(X41,X42,X43,X44,X45,X46,X47,X48,X49) ,
block(X51,X52,X53,X54,X55,X56,X57,X58,X59) ,
block(X61,X62,X63,X64,X65,X66,X67,X68,X69) ,
block(X71,X72,X73,X74,X75,X76,X77,X78,X79) ,
block(X81,X82,X83,X84,X85,X86,X87,X88,X89) ,
block(X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99) ,
... 27 blockes
唯一的问题是，对于一个正常的输入，它永远不会完成（需要很多时间），我如何优化它？ 这似乎是工作，因为当我复制它的4x4它工作得很好。对于在开始（行）检查的失败案例，它返回false

正如您所观察到的，您的程序可以很好地处理较小的问题实例，例如4x4。你看到的是搜索空间的组合爆炸。若要查看差异，请将各有4个值的4x4变量（4^16=4.29e+9个组合）与各有9个值的9x9变量（9^81=1.97e+77个组合）进行比较

block/9谓词的前9个调用构建了一个深度为81级的搜索树，同时只确保“一行中没有重复项”约束。接下来的18次block/9调用检查“column”和“block”约束，并在每次发现冲突时强制回溯到庞大的搜索树中。这是没有希望的

改进此行为的方法是在变量设置为新值后立即检查所有约束是否仍然可以满足。这实际上是约束逻辑编程的关键技术之一。几个Prolog系统支持相应的扩展（例如，请参见dif/2谓词或alldifferent/1约束）

然而，我想在这里展示一个标准Prolog程序，它实现了相同的思想。尽管它是以某种蛮力的方式实现的，但它仍然非常有效：

?- sudoku.
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 2, 3]
[7, 8, 9, 1, 2, 3, 4, 5, 6]
[2, 1, 4, 3, 6, 5, 8, 9, 7]
[3, 6, 5, 8, 9, 7, 2, 1, 4]
[8, 9, 7, 2, 1, 4, 3, 6, 5]
[5, 3, 1, 6, 4, 2, 9, 7, 8]
[6, 4, 2, 9, 7, 8, 5, 3, 1]
[9, 7, 8, 5, 3, 1, 6, 4, 2]
Yes (0.08s cpu, solution 1, maybe more)
代码由谓词检查/1组成，确保当前变量赋值没有违反任何数独约束。每次给变量赋值时，checked_在/4之间调用此检查

sudoku :-
    Grid = [X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,
            X21,X22,X23,X24,X25,X26,X27,X28,X29,
            X31,X32,X33,X34,X35,X36,X37,X38,X39,
            X41,X42,X43,X44,X45,X46,X47,X48,X49,
            X51,X52,X53,X54,X55,X56,X57,X58,X59,
            X61,X62,X63,X64,X65,X66,X67,X68,X69,
            X71,X72,X73,X74,X75,X76,X77,X78,X79,
            X81,X82,X83,X84,X85,X86,X87,X88,X89,
            X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99],

    checked_between(Grid, 1, 9, check(Grid)),

    write([X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19]), nl,
    write([X21,X22,X23,X24,X25,X26,X27,X28,X29]), nl,
    write([X31,X32,X33,X34,X35,X36,X37,X38,X39]), nl,
    write([X41,X42,X43,X44,X45,X46,X47,X48,X49]), nl,
    write([X51,X52,X53,X54,X55,X56,X57,X58,X59]), nl,
    write([X61,X62,X63,X64,X65,X66,X67,X68,X69]), nl,
    write([X71,X72,X73,X74,X75,X76,X77,X78,X79]), nl,
    write([X81,X82,X83,X84,X85,X86,X87,X88,X89]), nl,
    write([X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99]), nl.


% check whether any of the values chosen so far violate a sudoku constraint
check([ X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,
        X21,X22,X23,X24,X25,X26,X27,X28,X29,
        X31,X32,X33,X34,X35,X36,X37,X38,X39,
        X41,X42,X43,X44,X45,X46,X47,X48,X49,
        X51,X52,X53,X54,X55,X56,X57,X58,X59,
        X61,X62,X63,X64,X65,X66,X67,X68,X69,
        X71,X72,X73,X74,X75,X76,X77,X78,X79,
        X81,X82,X83,X84,X85,X86,X87,X88,X89,
        X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99]) :-

    nodups([X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19]),
    nodups([X21,X22,X23,X24,X25,X26,X27,X28,X29]),
    nodups([X31,X32,X33,X34,X35,X36,X37,X38,X39]),
    nodups([X41,X42,X43,X44,X45,X46,X47,X48,X49]),
    nodups([X51,X52,X53,X54,X55,X56,X57,X58,X59]),
    nodups([X61,X62,X63,X64,X65,X66,X67,X68,X69]),
    nodups([X71,X72,X73,X74,X75,X76,X77,X78,X79]),
    nodups([X81,X82,X83,X84,X85,X86,X87,X88,X89]),
    nodups([X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99]),

    nodups([X11,X21,X31,X41,X51,X61,X71,X81,X91]),
    nodups([X12,X22,X32,X42,X52,X62,X72,X82,X92]),
    nodups([X13,X23,X33,X43,X53,X63,X73,X83,X93]),
    nodups([X14,X24,X34,X44,X54,X64,X74,X84,X94]),
    nodups([X15,X25,X35,X45,X55,X65,X75,X85,X95]),
    nodups([X16,X26,X36,X46,X56,X66,X76,X86,X96]),
    nodups([X17,X27,X37,X47,X57,X67,X77,X87,X97]),
    nodups([X18,X28,X38,X48,X58,X68,X78,X88,X98]),
    nodups([X19,X29,X39,X49,X59,X69,X79,X89,X99]),

    nodups([X11,X12,X13,X21,X22,X23,X31,X32,X33]),
    nodups([X41,X42,X43,X51,X52,X53,X61,X62,X63]),
    nodups([X71,X72,X73,X81,X82,X83,X91,X92,X93]),
    nodups([X14,X15,X16,X24,X25,X26,X34,X35,X36]),
    nodups([X44,X45,X46,X54,X55,X56,X64,X65,X66]),
    nodups([X74,X75,X76,X84,X85,X86,X94,X95,X96]),
    nodups([X17,X18,X19,X27,X28,X29,X37,X38,X39]),
    nodups([X47,X48,X49,X57,X58,X59,X67,X68,X69]),
    nodups([X77,X78,X79,X87,X88,X89,X97,X98,X99]).


nodups([]).
nodups([X|Xs]) :-
    not_contains(Xs, X),
    nodups(Xs).

not_contains([], _).
not_contains([Y|Ys], X) :-
    X \== Y,
    not_contains(Ys, X).

checked_between([], _, _, _).
checked_between([X|Xs], L, H, Check) :-
    between(L, H, X),
    call(Check),
    checked_between(Xs, L, H, Check).

between(L, H, L) :- L =< H.
between(L, H, X) :-
    L < H,
    L1 is L+1,
    between(L1, H, X).

数独：-
网格=[X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17，X18，X19，
X21，X22，X23，X24，X25，X26，X27，X28，X29，
X31，X32，X33，X34，X35，X36，X37，X38，X39，
X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47、X48、X49、，
X51、X52、X53、X54、X55、X56、X57、X58、X59、，
X61，X62，X63，X64，X65，X66，X67，X68，X69，
X71、X72、X73、X74、X75、X76、X77、X78、X79、，
X81，X82，X83，X84，X85，X86，X87，X88，X89，
X91、X92、X93、X94、X95、X96、X97、X98、X99]，
检查（网格，1，9，检查（网格）），
写入（[X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17，X18，X19]），nl，
写入（[X21，X22，X23，X24，X25，X26，X27，X28，X29]），nl，
写（[X31，X32，X33，X34，X35，X36，X37，X38，X39]），nl，
写入（[X41，X42，X43，X44，X45，X46，X47，X48，X49]），nl，
写入（[X51、X52、X53、X54、X55、X56、X57、X58、X59]），nl，
写入（[X61、X62、X63、X64、X65、X66、X67、X68、X69]），nl，
写入（[X71、X72、X73、X74、X75、X76、X77、X78、X79]），nl，
写入（[X81，X82，X83，X84，X85，X86，X87，X88，X89]），nl，
写入（[X91、X92、X93、X94、X95、X96、X97、X98、X99]），nl。
%检查迄今为止选择的任何值是否违反数独约束
检查（[X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17，X18，X19，
X21，X22，X23，X24，X25，X26，X27，X28，X29，
X31，X32，X33，X34，X35，X36，X37，X38，X39，
X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47、X48、X49、，
X51、X52、X53、X54、X55、X56、X57、X58、X59、，
X61，X62，X63，X64，X65，X66，X67，X68，X69，
X71、X72、X73、X74、X75、X76、X77、X78、X79、，
X81，X82，X83，X84，X85，X86，X87，X88，X89，
X91,X92,X93,X94,X95,X96,X97,X98,X99):-
节点（[X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19]），
节点（[X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28、X29]），
节点（[X31、X32、X33、X34、X35、X36、X37、X38、X39]），
节点（[X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47、X48、X49]），
节点（[X51、X52、X53、X54、X55、X56、X57、X58、X59]），
节点（[X61、X62、X63、X64、X65、X66、X67、X68、X69]），
节点（[X71、X72、X73、X74、X75、X76、X77、X78、X79]），
节点（[X81、X82、X83、X84、X85、X86、X87、X88、X89]），
节点（[X91、X92、X93、X94、X95、X96、X97、X98、X99]），
节点（[X11、X21、X31、X41、X51、X61、X71、X81、X91]），
节点（[X12、X22、X32、X42、X52、X62、X72、X82、X92]），
节点（[X13、X23、X33、X43、X53、X63、X73、X83、X93]），
节点（[X14、X24、X34、X44、X54、X64、X74、X84、X94]），
节点（[X15、X25、X35、X45、X55、X65、X75、X85、X95]），
节点（[X16、X26、X36、X46、X56、X66、X76、X86、X96]），
节点（[X17、X27、X37、X47、X57、X67、X77、X87、X97]），
节点（[X18、X28、X38、X48、X58、X68、X78、X88、X98]），
节点（[X19、X29、X39、X49、X59、X69、X79、X89、X99]），
节点（[X11、X12、X13、X21、X22、X23、X31、X32、X33]），
节点（[X41、X42、X43、X51、X52、X53、X61、X62、X63]），
节点（[X71、X72、X73、X81、X82、X83、X91、X92、X93]），
节点（[X14、X15、X16、X24、X25、X26、X34、X35、X36]），
节点（[X44、X45、X46、X54、X55、X56、X64、X65、X66]），
节点（[X74、X75、X76、X84、X85、X86、X94、X95、X96]），
节点（[X17、X18、X19、X27、X28、X29、X37、X38、X39]），
节点（[X47、X48、X49、X57、X58、X59、X67、X68、X69]），
节点（[X77、X78、X79、X87、X88、X89、X97、X98、X99]）。
节点（[]）。
节点（[X | Xs]）：-
不包含（Xs，X），
节点（Xs）。
not_包含（[]，u）。
不包含（[Y | Ys]，X）：-
X\==Y，
不包含（Ys，X）。
在（[]、、、、、、、、）之间选中。
检查（[X | Xs]，L，H，检查）：-
在（L，H，X）之间，
呼叫（检查），
检查（X，L，H，检查）之间的u。
在（L，H，L）之间：-L=
从来没有，还是很久以后？（“从不”表示一个错误，逻辑上或者是由于一些内部错误造成的。）在要求优化之前，也许你应该解释一下为什么它应该工作。如果你用手写下所有无用的代码块，出错的几率是非常非常高的。。。。请把它转换成更可读的格式。很好，特别是
可能更多。仅6.67×10^21中的第一个