Prolog简单规划问题合法移动谓词补全咨询

你现有代码的核心缺失分为两部分：

• 未定义位置互斥判断谓词opposite/2，所有合法移动的前置判断无法执行
• legal_move/3仅实现了农夫独自移动的规则，遗漏了农夫携带三类物品往返的合法动作定义

编写思路 #

• 先补全基础位置事实：问题场景仅有yard、market两个位置，二者互为对侧，直接写事实规则即可
• 逐一定义三类带物移动的规则，每条规则必须满足三个约束：
  • 被携带的物品当前与农夫（推车）处于同一位置
  • 移动目标位置为农夫当前所在位置的对侧
  • 移动完成后的新状态满足安全约束（不存在无农夫看管时，狐狸和鸡、鸡和谷物同处一侧的危险情况）
• 额外注意：现有搜索逻辑未做状态去重，补全移动规则后也容易出现往返空转的死循环，需要补充已访问状态判断避免重复搜索

补全代码 #

首先在现有代码末尾补充位置互斥规则：

opposite(yard, market).
opposite(market, yard).

接着补充三个携带物品移动的legal_move子句，接在已有的go_alone规则后即可：

% 农夫带狐狸移动
legal_move([LocFox, LocHen, LocGrain, LocCart], take_fox(LocNew), [LocNew, LocHen, LocGrain, LocNew]) :-
    opposite(LocCart, LocNew),
    LocFox = LocCart,
    safe([LocNew, LocHen, LocGrain, LocNew]).

% 农夫带鸡移动
legal_move([LocFox, LocHen, LocGrain, LocCart], take_hen(LocNew), [LocFox, LocNew, LocGrain, LocNew]) :-
    opposite(LocCart, LocNew),
    LocHen = LocCart,
    safe([LocFox, LocNew, LocGrain, LocNew]).

% 农夫带谷物移动
legal_move([LocFox, LocHen, LocGrain, LocCart], take_grain(LocNew), [LocFox, LocHen, LocNew, LocNew]) :-
    opposite(LocCart, LocNew),
    LocGrain = LocCart,
    safe([LocFox, LocHen, LocNew, LocNew]).

可选搜索逻辑优化 #

现有reachable实现无状态记忆，搜索时会反复走到相同状态陷入死循环，建议修改为带已访问列表的版本：

% 重写plan入口，初始化空的已访问状态列表
plan(L) :- initial_state(I), goal_state(G), reachable(I,L,G, [I]).

% 终止条件保持不变
reachable(S,[],S,_).
% 递归时校验新状态未访问过，再加入已访问列表
reachable(S1,[M|L],S3, Visited) :- 
    legal_move(S1,M,S2),
    \+ member(S2, Visited),
    reachable(S2,L,S3, [S2|Visited]).

补全后执行查询bplan(L)即可得到正确的7步规划结果，逻辑为：带鸡去市场→独自返回院子→带狐狸（或谷物）去市场→带鸡返回院子→带剩下的谷物（或狐狸）去市场→独自返回院子→带鸡去市场。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者unmyelinated neuron