haskell - 将列表理解翻译为 Prolog

Question

我在 Haskell 中有一个列表理解，我想将其翻译为 Prolog。

列表理解的要点是旋转 4 x 4 网格:

rotate :: [Int] -> [Int]
rotate grid = [ grid !! (a + 4 * b) | a <- [0..3], b <- [0..3] ]

现在在 Prolog 中，我是这样翻译的:

rotateGrid([T0,T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9,T10,T11,T12,T13,T14,T15],
       [T0,T4,T8,T12,T1,T5,T9,T13,T2,T6,T10,T14,T3,T7,T11,T15]).

我们能做得更好吗？

Answer 1

我们可以使用findall/3对于列表推导(参见 SWI-Prolog Documentation)。例如。，

?- findall(X, between(1,10,X), Xs).
Xs = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

Xs是一个包含所有可以与 X 统一的值的列表当X是一个介于 1 和 10 之间的数字。这大致相当于 Haskell 表达式 let Xs = [x | x <- [1..10]] (1)。您可以阅读 findall/3因此声明:“找到 [First Argument] 的所有值，使得 [Conditions in Second Argument] 成立，并将这些值放入列表 [Third Argument]”。

我用过findall/3写谓词rotate_grid(+Grid, ?RotatedGrid) .这是我在谓词中使用的近似 Haskell-Prolog 等价的列表；每行显示 Haskell 表达式将计算的值与具有相同值的 Prolog 变量之间的关系:

a <- [0..3] = A在 between(0, 3, A)

b <- [0..3] = B在 between(0, 3, B)

(a + 4 * d) = X在 X is A + 4 * D

<Grid> !! <Index> = Element在 nth0(Index, Grid, Element)

然后我们只需要找到Element的所有值:

rotate_grid(Grid, RotatedGrid) :-
    findall( Element,

            ( between(0,3,A),
              between(0,3,B),
              Index is A + 4 * B,
              nth0(Index, Grid, Element) ),

             RotatedGrid
           ).

为了验证这是否产生了正确的转换，我对问题中的 Prolog 代码进行了缩减，并提出了以下查询:

?- rotate_grid([t0,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t9,t10,t11,t12,t13,t14,t15],
       [t0,t4,t8,t12,t1,t5,t9,t13,t2,t6,t10,t14,t3,t7,t11,t15]).
|    true.

脚注:

(1): between/3实际上不是 [m..n] 的类似物，因为后者从 m 返回值列表至n在哪里 between(M,N,X)将在回溯时使用 M 和 N(包括)之间的每个值来实例化 X。要获取 SWI-Prolog 中的数字列表，我们可以使用 numlist(M,N,Ns) .所以更严格的类比 x <- [1.10]将是连词 member(X, Ns), numlist(1, 10, Ns) .