prolog语言编程练习与图搜索问题求解

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1、华北电力大学科技学院 实实验验报报告告 | | 实验名称实验名称PROLOGPROLOG 语言编程练习及图搜索问题求解语言编程练习及图搜索问题求解 课程名称课程名称人工智能及应用人工智能及应用 | | 专业班级：学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：实验日期： （实验报告如打印，纸张用 A4，左装订；页边距：上下 2.5cm,左 2.9cm, 右 2.1cm；字体：宋体小四号，1.25 倍行距。 ） 验证性、综合性验证性、综合性实验报告应含的主要内容：实验报告应含的主要内容： 一、实验目的及要求 二、所用仪器、设备 三、实验原理 四、实验方法与步骤 五、实验结果与数据处理 六、讨论与结论（对实验

2、现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问 题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见） 七、所附实验输出的结果或数据 设计性实验报告应含的主要内容：设计性实验报告应含的主要内容： 一、设计要求 二、选择的方案 三、所用仪器、设备 四、实验方法与步骤 五、实验结果与数据处理 六、结论（依据“设计要求” ） 七、所附实验输出的结果或数据 * 封面左侧印痕处装订 华 北 电 力 大 学 科 技 学 院 实 验 报 告 第页 共页 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 1. 熟悉 PROLOG 的运行环境，进行 prolog 的基本编程练习。 了解 PROLOG 语言中常量、变量的表示方法。PR

3、OLOG 的简单程序结构，掌握分析问 题、询问解释技巧；进行事实库、规则库的编写，并在此基础上进行简单的询问。 具体实验课上相关内容，练习例 1 到例 6 的内容。 2. 图搜索问题求解。 任选以下实际应用题目：爱因斯坦的超级问题、字谜问题、汉诺塔问题、八数码问 题、八皇后问题、过河问题等，选两个。 要求实验报告中包括：程序及其注释和说明、console 表单中的程序运行结果。 二、所用仪器、设备二、所用仪器、设备 PC 机和 trinc prolog 编译软件 三、实验原理三、实验原理 PROLOG 语言是一种以逻辑推理为基础的逻辑型程序设计语言，是一种陈述性语言而 不是过程性语言。PROL

4、OG 语言能够自动实现模式匹配和回溯、具备递归技术，而且语法 简明，可以简化复杂问题求解。 四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤 1，先搭配实验环境：PC 机和 trinc prolog 编译软件 2，写好程序进行编译 3，用“？-”来检测程序结果 4,实验一 （1） 定义 word 规则 （2） 定义 crossword （3） 定义行列重复的设为变量 （4） 递归算法查找结果 5，实验二 （1）设计该问题的状态。例如：(左岸牧师数，左岸野人数),(右岸牧师数，右岸 野人数),船的位置)。 （2） 定义目标状态。这里是：(0,0),(3,3),1) （3）描述可能的动作。船上所能够载人的状态

5、就是可能的操作。用谓词 move 表 华 北 电 力 大 学 科 技 学 院 实 验 报 告 第页 共页 示。 （4） 判断合法状态 （5）深度优先搜索 五、求解的问题与程序五、求解的问题与程序 实验一：字谜问题实验一：字谜问题 /定义定义 wordword 规则规则 word(abalone,a,b,a,l,o,n,e). word(abandon,a,b,a,n,d,o,n). word(enhance,e,n,h,a,n,c,e). word(anagram,a,n,a,g,r,a,m). word(connect,c,o,n,n,e,c,t). word(elegant,e,l,e,g

6、,a,n,t). crosswd(V1,V2,V3,H1,H2,H3):-/定义 crosswd 规则 word(V1,_,A,_,B,_,C,_),/行与列交叉的设为变量 word(V2,_,D,_,E,_,F,_), word(V3,_,G,_,H,_,I,_), word(H1,_,A,_,D,_,G,_), word(H2,_,B,_,E,_,H,_), word(H3,_,C,_,F,_,I,_). 实验二：传教士与野人问题实验二：传教士与野人问题 /从左岸到右岸船上的人数从左岸到右岸船上的人数 move(1,0). 华 北 电 力 大 学 科 技 学 院 实 验 报 告 第页 共页

7、 move(0,1). move(0,2). move(2,0). move(1,1). /判断当前状态是否合法 legal(X,Y,_):-legal1(X), legal1(Y). legal1(X,Y):-X=:=0,Y=0,!. legal1(X,Y):-Y=:=0,X=0,!. legal1(X,Y):-X=Y,X=0,Y=0. /根据(X,Y,0),Move，求出 Statu1 update(X,Y,0),Move,Statu1):- (A,B)=X,/左岸的状态给变量 X (C,D)=Y,/右岸的状态给变量 Y (E,F)=Move,/移动的人与传教士的个数 C1 is C+E,

8、 D1 is D+F, A1 is A-E, B1 is B-F, Statu1=(A1,B1),(C1,D1),1)./求出右岸的状态 update(X,Y,1),Move,Statu1):- (A,B)=X, 华 北 电 力 大 学 科 技 学 院 实 验 报 告 第页 共页 (C,D)=Y, (E,F)=Move, C1 is C-E, D1 is D-F, A1 is A+E, B1 is B+F, Statu1=(A1,B1),(C1,D1),0)./求出左岸的状态 /调用 connect 规则，求出 Statu1,并对其进行判断是否合法 connect(Statu,Statu1):

9、- move(X,Y), update(Statu,(X,Y),Statu1), legal(Statu1). member(X,X|Tail). member(X,Head|Tail):-member(X,Tail). /深度优先算法 findroad(X,X,L,L). findroad(X,Y,L,L1):- connect(X,Z),not(member(Z,L), findroad(Z,Y,Z|L,L1). 六、讨论与结论六、讨论与结论 根据本次实验收获很大， 又了解一门新的编程语言， 与平时用的不一样， 是面向逻辑的，通过老师上课和课下的实验，又加深对其的了解。 华 北 电 力 大

10、 学 科 技 学 院 实 验 报 告 第页 共页 对字谜问题，初步了解规则与递归的使用方法；对于传教士与野人问题， 稍有难度，就是对许多小的规则一起调用的方法，最后涉及到深度优先的算 法，与老师和同学进行讨论，并一步步算出结果，加深深度优先算法，提高 了思维能力，并继续努力！ 七、所附实验输出的结果或数据七、所附实验输出的结果或数据 实验一：实验一： SOLUTION:SOLUTION: L=(3,L=(3, 3),3), (0,(0, 0),0), 0),0), (2,(2, 2),2), (1,(1, 1),1), 1),1), (3,(3, 2),2), (0,(0, 1),1), 0)

11、,0), (3,(3, 0),0), (0,(0, 3),3), 1),1), (3,(3, 1),1), (0,(0, 2),2), 0),0), (1,(1, 1),1), (2,(2, 2),2), 1),1), (2,(2, 2),2), (1,(1, 1),1), 0),0), (0,(0, 2),2), (3,(3, 1),1), 1),1), (0,(0, 3),3), (3,(3, 0),0), 0),0), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 1),1), (0,(0, 2),2), (3,(3, 1),1), 0),0), (0,(0, 0),0), (

12、3,(3, 3),3), 1),1), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 0),0), (0,(0, 0),0), (3,(3, 3),3), 11 SOLUTION:SOLUTION: L=(3,L=(3, 3),3), (0,(0, 0),0), 0),0), (3,(3, 1),1), (0,(0, 2),2), 1),1), (3,(3, 2),2), (0,(0, 1),1), 0),0), (3,(3, 0),0), (0,(0, 3),3), 1),1), (3,(3, 1),1), (0,(0, 2),2), 0),0), (1,(1, 1),1), (2

13、,(2, 2),2), 1),1), (2,(2, 2),2), (1,(1, 1),1), 0),0), (0,(0, 2),2), (3,(3, 1),1), 1),1), (0,(0, 3),3), (3,(3, 0),0), 0),0), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 1),1), (0,(0, 2),2), (3,(3, 1),1), 0),0), (0,(0, 0),0), (3,(3, 3),3), 1),1), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 0),0), (0,(0, 0),0), (3,(3, 3),3), 11 SOLUT

14、ION:SOLUTION: L=(3,L=(3, 3),3), (0,(0, 0),0), 0),0), (2,(2, 2),2), (1,(1, 1),1), 1),1), (3,(3, 2),2), (0,(0, 1),1), 0),0), (3,(3, 0),0), (0,(0, 3),3), 1),1), (3,(3, 1),1), (0,(0, 2),2), 0),0), (1,(1, 1),1), (2,(2, 2),2), 1),1), 华 北 电 力 大 学 科 技 学 院 实 验 报 告 第页 共页 (2,(2, 2),2), (1,(1, 1),1), 0),0), (0,

15、(0, 2),2), (3,(3, 1),1), 1),1), (0,(0, 3),3), (3,(3, 0),0), 0),0), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 1),1), (1,(1, 1),1), (2,(2, 2),2), 0),0), (0,(0, 0),0), (3,(3, 3),3), 1),1), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 0),0), (0,(0, 0),0), (3,(3, 3),3), 11 SOLUTION:SOLUTION: L=(3,L=(3, 3),3), (0,(0, 0),0), 0),0), (3,(

16、3, 1),1), (0,(0, 2),2), 1),1), (3,(3, 2),2), (0,(0, 1),1), 0),0), (3,(3, 0),0), (0,(0, 3),3), 1),1), (3,(3, 1),1), (0,(0, 2),2), 0),0), (1,(1, 1),1), (2,(2, 2),2), 1),1), (2,(2, 2),2), (1,(1, 1),1), 0),0), (0,(0, 2),2), (3,(3, 1),1), 1),1), (0,(0, 3),3), (3,(3, 0),0), 0),0), (0,(0, 1),1), (3,(3, 2),2), 1),1), (1,(1, 1),1), (2,(2, 2),2), 0),0), (