Prolog中的一阶谓词逻辑：使用签名和算术术语

如何解决Prolog中的一阶谓词逻辑：使用签名和算术术语

我正在使用Prolog中的术语和签名（一阶谓词逻辑）。

我已获得签名(∅,Z,{add(2),sub(2),mult(2)})。因此没有变量，常量是整数，并且功能是“加”，“子”和“多”。

目标是写谓词“ calc / 2”，该谓词采用一个术语（基于上面的签名）并根据整数的加法，减法和乘法的通常定义进行计算。示例：

?- calc( add(sub(8,2),mult(4,-3)),N).
N = -6

（（（（8-2）+（4 ∗ -3））= -6）

问题与 this question 类似，但有一个很大的不同，就是我需要避免使用= ..运算符来查找函数的名称。相反，我想利用Prolog在规则参数上使用模式匹配的事实，这是我完全坚持的。要注意的另一件事是，“ add”，“ sub”和“ mult”不应被视为谓词。

我使用= ..运算符的第一个解决方案是（借助上面链接的线程的答案）：

op(+,add).
op(-,sub).
op(*,mult).

calc(Term,N) :-
    calc2(Term,Expr),N is Expr.

calc2(N,N) :- integer(N).
calc2(Term,Expr) :-
    Term =.. [Op_str,Comp1,Comp2],op(Op,Op_str),calc2(Comp1,Expr1),calc2(Comp2,Expr2),Expr =.. [Op,Expr1,Expr2].

但是由于这不是我正在寻找的解决方案类型，因此对我的问题没有太大帮助。

我可以很容易地执行单个计算（例如calc(add(1,N)），但是我要处理比这更复杂的事情。

解决方法

要使用模式匹配并避免使用univ运算符= ..，可以像这样重写calc2 / 2：

calc2(add(Op1,Op2),Expr1 + Expr2) :- 
    calc2(Op1,Expr1),calc2(Op2,Expr2).
calc2(sub(Op1,Expr1 - Expr2) :-
    calc2(Op1,Expr2).
calc2(mult(Op1,Expr1 * Expr2) :-
    calc2(Op1,Expr2).

这使代码更直观，其中可以通过单独的子句处理其他情况（例如，幂）。另外，现代的编译器可以优化生成的代码。