一、题目简述

题目被称为“爱因斯坦难题-斑马问题”，具体问题描述如下：

二、解题思路阐述

本题中有5个不同国家且工作各不相同的人分别住在一条街的5所房子里，根据这个提示，我们要表示出来房子的相对位置关系，并且根据所给的14个条件，找出实验描述的唯一匹配结果，对对象和属性的关系描述显得尤为重要。
我们首先需要明白，住户的国籍、职业、所养的宠物、喜欢的饮品和所居住房子的位置、颜色等属性是需要绑定在一起的，我在一开始尝试了如下的框图所示的逻辑：

本来是想要根据人将题目中的六个属性联系在一起，即分为人的个人属性和住房属性，借此我定义了谓词people(Country, Work, Drink，Pet) 以及房子谓词house(Country, Place, Color) 两个谓词来进行基本属性的书写，其中Country 为两个谓词中的共有属性，但是在解决条件（13）：养狐狸的人所住的房子和医生所住的房子相邻时出现了问题，Color 这一属性是house的，而Work职业是属于people个人的，因此在判断相邻和左右的时候，不同类属性的比较，导致逻辑不太严谨，同时由于我对prolog代码的学习程度不够，没能写出相邻和右邻的代码，我将继续学习，争取实现该类解法。
回归正题，之后也是在他人的解法的启发下，将题目中的属性全部并在一起，而房子的相对位置关系，将用一个list来表示，最终能输出所有的实际结果，改变之后的属性逻辑图如下：

根据如上所示，只需要命名一个people谓词即可，其中包含五个属性，people(Country, Work, Pet, Color, Drink)。借此，题目中的五个属性被绑定在了一起，之后解决题目中潜在的关系问题。
房子的位置关系即[1，2，3，4，5]，其中编号即代表自左向右对房子的编号，然后1~5都是people，之后将题目中14个条件和2个疑问进行输入，其中确定的输入对应常量即可，而对于不确定的输入下划线表示占位，然后相邻和右邻代码可以同样在列表中表示明白。在所有规则和事实书写完毕后，prolog就可以通过逻辑推断出题目的唯一解，然后输出一个列表，其中people谓词含有不同的属性，根据所需查找就可以得到题目答案。

三、程序代码

程序解法代码如下：

/*人与五个属性绑定在一块*/
people(Country, Work, Pet, Color, Drink).
/*十分形象的表示出了房子的相对位置关系*/
house(A,[A,_,_,_,_]).
house(A,[_,A,_,_,_]).
house(A,[_,_,A,_,_]).
house(A,[_,_,_,A,_]).
house(A,[_,_,_,_,A]).
/*书写了题目中较为特殊的两个房子位置*/
first(A,[A,_,_,_,_]).
middle(A,[_,_,A,_,_]).
/*书写了相邻关系的列表相对位置*/
beside(A,B,[A,B,_,_,_]).
beside(A,B,[_,A,B,_,_]).
beside(A,B,[_,_,A,B,_]).
beside(A,B,[_,_,_,A,B]).
beside(A,B,[B,A,_,_,_]).
beside(A,B,[_,B,A,_,_]).
beside(A,B,[_,_,B,A,_]).
beside(A,B,[_,_,_,B,A]).
/*右相邻的表示*/
right(A,B,[A,B,_,_,_]).
right(A,B,[_,A,B,_,_]).
right(A,B,[_,_,A,B,_]).
right(A,B,[_,_,_,A,B]).
/*推断所有房子属性，其中包含所有事实*/
find(Houses):-house(people(english,_,_,red,_), Houses),house(people(spanish,_,dog,_,_), Houses),house(people(japanese,painter,_,_,_), Houses),house(people(italian,_,_,_,tea),Houses),first(people(noseman,_,_,_,_),Houses),right(people(_,_,_,green,_), people(_,_,_,white,_),Houses),house(people(_,photographer,snail,_,_), Houses),house(people(_,officer,_,yellow,_),Houses),middle(people(_,_,_,_,milk),Houses),house(people(_,_,_,blue,coffee), Houses),house(people(_,violinist,_,_,orange),Houses),beside(people(_,_,fox,_,_),people(_,doctor,_,_,_),Houses),beside(people(_,_,horse,_,_),people(_,officer,_,_,_),Houses),house(people(_,_,_,_,water),Houses),house(people(_,_,zebra,_,_),Houses).

四、实验运行过程及结果的截图说明

本问题解决使用的是prolog在线编译平台

截图左边是代码区，我们输入了自己的代码之后，可以在右端输入问题，运行后在上面会输出代码的运行结果，该斑马问题的结果为

[people(noseman, photographer, snail, blue, coffee)people(english, violinist, fox, red, orange),people(spanish, doctor, dog, green, milk),people(japanese, painter, horse, white, water),people(italian, officer, zebra, yellow, tea)]

然后我们将结果做成表格，可以更清楚的看到各个条件的关系。

结论：
根据表格，解决了斑马问题，可以知道，日本人喜欢喝矿泉水，意大利人饲养斑马。

五、实验体会

进入大学以后，我了解学习到了很多编程语言，其中有基础的C 语言，有功能强大的C++, 也自己学习了python，其中语法规则存在差异，在了解prolog语言之后，我感觉prolog的语法具有更强的逻辑性，更适合我们去思考、学习人对于问题的思考过程。
做完这个实验之后，我更倾向于参加到人工智能研究之中，但同时认识到了自己逻辑推理方面的不足，这也将是我之后努力的方向。在这次实验中，我感受到了prolog语言的魅力，我将在之后的学习生活来继续学习它，相信学习prolog对提升我的计算机水平有很大帮助，我对计算机科学的理解也能在学习的过程中逐步加深。

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