Пролог - удаление пар с одинаковым первым значением из списка - PullRequest
2 голосов
/ 07 апреля 2020

У меня есть список объектов, подобных этому

list([obj(x,y),obj(x,z),obj(a,b),obj(b,c)]).

, и я хотел бы удалить те элементы, которые имеют одинаковое первое значение, чтобы я мог работать с измененным списком. В этом случае окончательный список будет выглядеть так:

list([obj(a,b),obj(b,c)]

Может кто-нибудь помочь, пожалуйста? Я действительно борюсь с этим.

Ответы [ 2 ]

1 голос
/ 07 апреля 2020

Эффективное решение этой проблемы не является тривиальным для новичка. Предполагая, что элементы списка измельчены, мы можем начать с того, что при сортировке списка будут объединены все элементы, которые имеют первый аргумент в составном термине obj/2. Например:

| ?- sort([obj(x,y),obj(x,z),obj(a,b),obj(b,c)], S).
S = [obj(a, b), obj(b, c), obj(x, y), obj(x, z)]
yes

sort/2 - это стандартный встроенный предикат. Любая приличная система Prolog должна реализовывать это со сложностью O (n * log (n)). После сортировки мы можем просмотреть список, который мы можем в O (n) отфильтровать:

filter(List, Filtered) :-
    sort(List, Sorted),
    walk(Sorted, Filtered).

walk([], []).
walk([obj(X,Y)| Sorted], Filtered) :-
    walk(Sorted, X, obj(X,Y), Filtered).

walk([], _, Element, [Element]).
walk([obj(X,_)| Sorted], X, _, Filtered) :-
    !,
    delete(Sorted, X, Rest),
    walk(Rest, Filtered).
walk([obj(X,Y)| Sorted], _, Element, [Element| Filtered]) :-
    walk(Sorted, X, obj(X,Y), Filtered).

delete([], _, []).
delete([obj(X,_)| Sorted], X, Rest) :-
    !,
    delete(Sorted, X, Rest).
delete(Rest, _, Rest).

Пример вызова:

| ?- filter([obj(x,y),obj(x,z),obj(a,b),obj(b,c)], Filtered).
Filtered = [obj(a, b), obj(b, c)]
yes

выглядит хорошо, но мы должны сделать больше комплексное тестирование. Мы можем определить свойство, которому должны удовлетворять все решения-предикаты filter/2:

property(List, Filtered) :-
    filter(List, Filtered),
    % all elements of the output list must
    % be in input list
    forall(
        member(X, Filtered),
        member(X, List)
    ),
    % no two elements in the output list
    % should share the first argument
    \+ (
        select(obj(X,_), Filtered, Rest),
        member(obj(X,_), Rest)
    ),
    % all elements in the input list whose
    % first argument is not repeated must
    % be in the output list
    \+ (
        select(obj(X,Y), List, Rest),
        \+ member(obj(X,_), Rest),
        \+ member(obj(X,Y), Filtered)
    ).

Теперь мы можем использовать реализацию тестирования на основе свойств , такую ​​как Logtalk lgtunit Реализация QuickCheck. Но есть подвох. Тестирование на основе свойств требует, чтобы мы могли создавать списки с элементами obj/2. Решение мы обманываем! Сначала мы делаем преобразование syntacti c из obj(X,Y) в X-Y. Это преобразование не меняет семантику тестируемого предиката:

filter(List, Filtered) :-
    sort(List, Sorted),
    walk(Sorted, Filtered).

walk([], []).
walk([X-Y| Sorted], Filtered) :-
    walk(Sorted, X, X-Y, Filtered).

walk([], _, Element, [Element]).
walk([X-_| Sorted], X, _, Filtered) :-
    !,
    delete(Sorted, X, Rest),
    walk(Rest, Filtered).
walk([X-Y| Sorted], _, Element, [Element| Filtered]) :-
    walk(Sorted, X, X-Y, Filtered).

delete([], _, []).
delete([X-_| Sorted], X, Rest) :-
    !,
    delete(Sorted, X, Rest).
delete(Rest, _, Rest).

Мы применяем то же преобразование syntacti c к предикату property/2:

property(List, Filtered) :-
    filter(List, Filtered),
    % all elements of the output list must
    % be in input list
    forall(
        member(X, Filtered),
        member(X, List)
    ),
    % no two elements in the output list
    % should share the first argument
    \+ (
        select(X-_, Filtered, Rest),
        member(X-_, Rest)
    ),
    % all elements in the input list whose
    % first argument is not repeated must
    % be in the output list
    \+ (
        select(X-Y, List, Rest),
        \+ member(X-_, Rest),
        \+ member(X-Y, Filtered)
    ).

Мы можем Теперь протестируйте, используя цель:

| ?- lgtunit::quick_check(
         property(
             +list(pair(char,char)),
             -list(pair(char,char))
         )
     ).
% 100 random tests passed
% starting seed: seed(25256,26643,1563)
yes

Примечание: в определении предиката property/2 мы предполагаем, что стандартные предикаты списка member/2 и select/3 де-факто доступны в user ( то есть на переводчике верхнего уровня). Если это не так, добавьте к их вызовам list::.

1 голос
/ 07 апреля 2020

Давайте начнем с тестов!

% Testing

:- begin_tests(collapse).   

test(one)   :- collapse([],[]).
test(two)   :- collapse([obj(a,b)],[obj(a,b)]).
test(three) :- collapse([obj(a,b),obj(b,c)],
                        [obj(a,b),obj(b,c)]).                        
test(four)  :- collapse([obj(a,b),obj(a,c),obj(b,j)],
                        [obj(b,j)]).
test(five)  :- collapse([obj(a,b),obj(a,c),obj(b,j),obj(a,x),obj(b,y)],
                        []).
test(six)   :- collapse([obj(a,b),obj(a,c),obj(b,j),obj(b,y),obj(c,x)],
                        [obj(c,x)]).

:- end_tests(collapse).

rt :- run_tests(collapse).

Тогда код:

% This is called

collapse(Lin,Lout) :- collapse(Lin,[],Lout).

/*
 * Helper predicate:
 * collapse(List_over_which_we_recur_getting_smaller,
 *          Elements_which_we_have_already_seen,
 *          List_which_collects_the_result_going_down,
 *          List_which_collects_the_result_coming_up).
 */

collapse([],_Filter,[]).  % base case, kick a [] upwards; don't care about Filter

collapse([obj(A,_)|Objs],Filter,Lup) :- 
   (member(obj(A,_),Objs);member(obj(A,_),Filter)),     % Does the obj(A,_) appear elsewhere (in Filter or Objs)?
   !,                                                   % Commit to this execution path where obj(A,_) is not unique
   (member(obj(A,_),Filter)                             % Slight improvement: add obj(A,_) to "Filter" only it it's not yet in there
       -> NewFilter = Filter
       ;  NewFilter = [obj(A,_)|Filter]),
   collapse(Objs,NewFilter,Lup).                        % Do not retain obj(A,_)

collapse([obj(A,X)|Objs],Filter,Lup) :- 
   \+(member(obj(A,_),Objs);member(obj(A,_),Filter)),   % Does the obj(A,_) appear elsewhere (in Seen or ToSee)?
   !,                                                   % Commit to this execution path where obj(A,_) IS unique   
   collapse(Objs,Filter,Ltmp),                          % Filtering the rest of Objs, which defines Ltmp      
   Lup = [obj(A,X)|Ltmp].                               % DO retain object on the way up, correctly ordering result.

Хорошо, так:

?- rt.
% PL-Unit: collapse ...... done
% All 6 tests passed
true.
Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...