【算法】 用Prolog解决地图着色问题

简介: 【算法】 用Prolog解决地图着色问题

下面看看 Prolog 如何解决实际问题。

 


我们知道,地图的相邻区域不能使用同一种颜色。现在有三种颜色:红、绿、蓝。请问如何为上面这幅地图着色?

首先,定义三种颜色。

 
color(red).
color(green).
color(blue).

然后,定义着色规则。

 
colorify(A,B,C,D,E) :-
    color(A), color(B), color(C), color(D), color(E),
    \+ A=B, \+ A=C, \+ A=D, \+ A=E,
    \+ B=C, \+ C=D, \+ D=E.

上面代码中,colorify(A,B,C,D,E)是一个对 ABCDE 五个变量求值的表达式。该表达式为true的条件是,这五个变量各自为一种颜色,则相邻的变量不相等。

最后,这两段代码合在一起,组成一个脚本map.pl,再加载这个脚本。

 
?- [map].
true.

执行表达式colorify(A,B,C,D,E),SWI-Prolog 就会将三种颜色依次赋值给变量,测试哪些组合是可能的结果。

 
?- colorify(A,B,C,D,E).
A = red,
B = D, D = green,
C = E, E = blue;
A = red,
B = D, D = blue,
C = E, E = green ;
A = green,
B = D, D = red,
C = E, E = blue ;
A = green,
B = D, D = blue,
C = E, E = red ;
A = blue,
B = D, D = red,
C = E, E = green ;
A = blue,
B = D, D = green,
C = E, E = red ;

可以看到,计算机给出了6组解,即有6种可行的地图着色方法。

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