往年四月左右，我灵机一动地为本人立了一个学习 Prolog 的指标——对，就是那门以逻辑编程和人工智能为卖点的语言。不仅要学会它的根本用法，还妄想用它像朋友圈广告里的 Python 那样，用来解决 Excel 文件中的大数据！

只管解决大数据是开个玩笑，但学习 Prolog 的指标是真的。既然要学习一门编程语言，就必须找一本靠谱的教材。在无中生友之后，我抉择了 由谭浩强老先生主编的《Learn Prolog Now》作为入门读物。

只管《Learn Prolog Now》的内容一点也不 real world，却循序渐进、十分地适宜初学者，每一章的结尾还筹备了“上机题”。出乎意料的是，仅仅在第三章就遇到了不会做的题目。在着急地苦战一番未果后，我拖着疲乏的身躯搁置了它，持续学习前面的章节。

时隔五个月，我再次尝试解答这道题目。却惊喜地发现，只须要沉着地剖析再认真使用前三章学过的常识，解决这道题目也就是瓜熟蒂落的事件了。

所以到底是个什么题？

讲了这么多，是时候揭晓这它的真面目了。因为第三题以第二题为根底，因而一并搬运了过去

感兴趣的敌人也能够间接移步源网页查看。

看完下面的题目，只学过支流编程语言的敌人大略会是一头雾水，毕竟无论是代码还是术语，都与素日里应用的天壤之别。我来试着解释一下。像 byCar(auckland, hamilton) 和byTrain(metz, frankfurt)这样的代码，用 Prolog 的术语来讲叫做“事实”。就像数学中的公理一样，它们总是成立的。如果向 Prolog 发问，它会给出必定的答复

byCar和 byTrain 被称为“谓词”，auckland和 hamilton 则是“原子”。

第二题要求定义 travel/2，第三题要求定义travel/3。travel 是谓词的名字，2 和 3 则是它所承受的参数的个数。定义一个谓词就是给出形容它何时成立的“规定”，举个例子，能够定义一个名为 len 的谓词，只有当第二个参数等于第一个参数的长度时才成立

以大写字母结尾的标识符（如题目中的X，上图中的T、L）是变量，在归一化（unification）时 Prolog 可能为它们赋值使得查问成立。

鉴于本文不是 Prolog 的入门教程，各位读者如果想进一步理解 Prolog，还请移步《Learn Prolog Now》的相干章节。

先解决第二题吧

讲了这么多，该进入正题了。第二题其实不难，仔细的读者应该曾经发现，这题能够用递归来解决（就像上文的 len 一样）。

设谓词 travel 的两个参数别离叫做 S 和E，各代表终点和起点。显然，travel(S, E)成立，当且仅当：

1. 能够从 S 搭乘汽车（byCar）、火车（byTrain），或飞机（byPlane）到达E，或者；
2. 存在另一个城市 M，能够从S 搭乘汽车、火车，或飞机到达 M，并且travel(M, E) 也成立。

上述算法能够轻松地写成 Prolog 代码

byCar(auckland,hamilton).
byCar(hamilton,raglan).
byCar(valmont,saarbruecken).
byCar(valmont,metz).

byTrain(metz,frankfurt).
byTrain(saarbruecken,frankfurt).
byTrain(metz,paris).
byTrain(saarbruecken,paris).

byPlane(frankfurt,bangkok).
byPlane(frankfurt,singapore).
byPlane(paris,losAngeles).
byPlane(bangkok,auckland).
byPlane(singapore,auckland).
byPlane(losAngeles,auckland).

travel(S, E) :- just_go(S, E).
travel(S, E) :- just_go(S, M), travel(M, E).

just_go(S, E) :- byCar(S, E).
just_go(S, E) :- byTrain(S, E).
just_go(S, E) :- byPlane(S, E).

让 Prolog 通知咱们这个 travel/2 写得对不对

精彩！

你话我猜？

Prolog 不仅晓得一个查问是否成立，还晓得这个查问在什么参数下成立。例如，能够让 Prolog 通知咱们，从 valmont 能够到达哪一些城市，以及哪一些城市能够到达auckland

这正是在接下来的题目中须要发扬光大的能力。

终于来到第三题

第三题所要求的 travel 是一个承受三个参数的谓词，第三个参数由从终点到起点的路径城市形成。设这个新的变量为 R，那么travel(S, E, R) 成立当且仅当：

1. 能够从 S 到达 E，并且R 为go(S, E)，或者；
2. 存在另一个城市 M，以及另一条门路R2。能够从S 到达 M，并且travel(M, E, R2) 成立，并且 R 为go(S, M, R2)。

那么如何在规定中形容 R 的构造呢？莫非是像下面的谓词 len 那样，在 :- 的右侧写上形如 R is go(S, M, R2) 这样的代码？

并不是。

借助 Prolog 弱小的模式匹配能力，只须要在 :- 的右边申明 R 的构造即可

byCar(auckland,hamilton).
byCar(hamilton,raglan).
byCar(valmont,saarbruecken).
byCar(valmont,metz).

byTrain(metz,frankfurt).
byTrain(saarbruecken,frankfurt).
byTrain(metz,paris).
byTrain(saarbruecken,paris).

byPlane(frankfurt,bangkok).
byPlane(frankfurt,singapore).
byPlane(paris,losAngeles).
byPlane(bangkok,auckland).
byPlane(singapore,auckland).
byPlane(losAngeles,auckland).

travel(S, E, go(S, E)) :- just_go(S, E).
travel(S, E, go(S, M, R)) :- just_go(S, M), travel(M, E, R).

just_go(S, E) :- byCar(S, E).
just_go(S, E) :- byTrain(S, E).
just_go(S, E) :- byPlane(S, E).

加载这段代码后，就能让 Prolog 通知咱们，如何从 valmont 去往 losAngeles 了

Prolog 不仅找出了题目中所给出的答案（见上图的第二行X =），还找出了另外一条可行的门路。

后记

的确不难，难怪能够作为第三章的习题。

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