为解谜程序prolog生成矩阵

Question

我编写了一个prolog程序来解决和显示类似数独的谜题的解决方案。起初，如果网格是例如4x4:，我会使用这样的东西

main:-
     Matrix = [[_,_,_,_],[_,_,_,_],[_,_,_,_],[_,_,_,_]],
     solve_puzzle(Matrix),
     display_matrix(Matrix).

但我希望能够设置矩阵的大小，所以我写了这样的：

generate_list(N, [ ]) :-
    N =< 0, !.
generate_list(N, [_ | T]) :-
    N > 0,
    N2 is N - 1,
    generate_list(N2, T).
generate_matrix(_, N, []) :-
    N =< 0, !.
generate_matrix(M, N, [R|T]) :-
    generate_list(M,R),
    N2 is N - 1,
    generate_matrix(M, N2, T).

然后我可以做：

main:-
    Rows = 4, Columns = 4,
    generate_matrix(Columns,Rows,Matrix),
    solve_puzzle(Matrix),
    display_matrix(Matrix).

但这似乎减慢了我的程序。有没有更好的方法来生成一个N x M矩阵？

Answer 1

length/2和maplist/2的组合在这里运行良好：

length_list(N, List) :- length(List, N).
generate_matrix(Cols, Rows, Matrix) :-
    length_list(Rows, Matrix),
    maplist(length_list(Cols), Matrix).

我定义了length_list/2，将长度参数放在第一位，以便在maplist/2中使用它。

length/2是关系型的，所以当您使用实例化的长度（比如N）调用length/2，但使用列表参数作为变量时，它会产生带有N元素的[_,_, ..., _]。因此，第一个length_list创建了一个列表Matrix，看起来像是长度为Rows的[_, _, _, ..., _]。然后，对于Matrix的每个元素（行R），下面的maplist/2将调用length_list(Cols, R)，其产生长度为Cols的列表[_, _, ..., _]来代替每个_。

maplist/2将调用第一个参数作为第二个参数（列表）的每个元素的谓词。由于我们给它length_list(Cols)，它正在为[_, _, ..., _]中的每个元素调用call(length_list(Cols), _)，相当于call(length_list(Cols, _))，它将用[_, _, ..., _]实例化_，一个长度为Cols的匿名变量列表。

我使用SWI-Prolog的time/1进行了一些快速计时检查，上面的方法看起来明显更快。