如何格式化Prolog数据库实体的属性值输出（含引号与缩进）

需求说明 #

使用Prolog存储实体、属性及对应值的数据库，需要按以下要求输出所有实体及其属性与值：

1. 属性值必须用引号包裹；
2. 通过缩进和换行提升可读性（非必需，但期望实现）。

数据库事实（不可修改） #

% example objects
instanceOf(ball_1, physicalObject).
instanceOf(ball_2, physicalObject).
instanceOf(block_1, physicalObject).


% example properties
propertyOf(color_ball_1, ball_1).
propertyOf(size_ball_1, ball_1).

propertyOf(color_ball_2, ball_2).
propertyOf(size_ball_2, ball_2).

propertyOf(color_block_1, block_1).
propertyOf(size_block_1, block_1).


% example property values
hasValue(color_ball_1, red).
hasValue(size_ball_1, big).

hasValue(color_ball_2, blue).
hasValue(size_ball_2, small).

hasValue(color_block_1, red).
hasValue(size_block_1, small).

已实现的谓词 #

% find all properties and values for one object
findEveryPropertyWithValue(Object, Properties) :-
    instanceOf(Object, physicalObject),
    findall((Property, Value), (propertyOf(Property, Object), hasValue(Property, Value)), Properties).


% find all objects with properties and values
findAllObjects(Objects_and_Properties) :-
    findall((Obj, Properties), (instanceOf(Obj, physicalObject), findEveryPropertyWithValue(Obj, Properties)), Objects_and_Properties).

当前问题 #

• 调用findEveryPropertyWithValue虽能得到可读结果，但属性值无引号，且需逐个触发查询；
• 调用findAllObjects可一次性获取所有结果，但输出可读性差，属性值仍无引号；
• 尝试用format/2编写格式化谓词时，无法正确遍历列表输出。

期望输出格式 #

Objs = [
    (ball_1, 
        [
            (color_ball_1, "red"), 
            (size_ball_1, "big")
        ]
    ), 
    (ball_2, 
        [
            (color_ball_2, "blue"), 
            (size_ball_2, "small")
        ]
    ), 
    (block_1, 
        [
            (color_block_1, "red"), 
            (size_block_1, "small")
        ]
    )
].

解决方案 #

通过递归结合format/2实现格式化输出，以下是完整的谓词实现：

% 主谓词：触发查询并格式化输出所有对象
format_all_objects :-
    findAllObjects(Objects),
    format('Objs = [~n', []),
    format_objects(Objects),
    format('].~n', []).

% 格式化对象列表：处理最后一个对象（无结尾逗号）
format_objects([]).
format_objects([(Obj, Props)]) :-
    format('    (~w, ~n', [Obj]),
    format('        [~n', []),
    format_properties(Props),
    format('        ]~n', []),
    format('    )~n', []).

% 格式化对象列表：处理非最后一个对象（加结尾逗号）
format_objects([(Obj, Props)|Rest]) :-
    format('    (~w, ~n', [Obj]),
    format('        [~n', []),
    format_properties(Props),
    format('        ]~n', []),
    format('    ), ~n', []),
    format_objects(Rest).

% 格式化属性列表：处理最后一个属性（无结尾逗号）
format_properties([]).
format_properties([(Prop, Val)]) :-
    format('            (~w, "~w")~n', [Prop, Val]).

% 格式化属性列表：处理非最后一个属性（加结尾逗号）
format_properties([(Prop, Val)|Rest]) :-
    format('            (~w, "~w"), ~n', [Prop, Val]),
    format_properties(Rest).

使用方法 #

在Prolog环境中直接调用：

format_all_objects.

实现说明 #

• 借助你已实现的findAllObjects获取完整数据集合；
• 通过递归分别遍历对象列表和属性列表，用format/2控制缩进、引号和换行；
• 区分列表的最后一个元素，避免输出多余的结尾逗号，保证格式正确性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Liz C.