邏輯式編程語言極簡實現（使用C#） - 2. 一道邏輯題：誰是兇手

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• 邏輯式編程語言極簡實現（使用C#） - 1. 邏輯式編程語言介紹

這是一道Prolog經典的練習題，中文翻譯版來自阮一峯的文章《Prolog 語言入門教程》。

問題

Boddy 先生死於謀殺，現有六個嫌疑犯，每一個人在不一樣的房間，每間房間各有一件可能的兇器，但不知道嫌疑犯、房間、兇器的對應關係。請根據下面的條件和線索，找出誰是兇手。

六個嫌疑犯是三男（George、John、Robert）三女（Barbara、Christine、Yolanda）。

六個嫌疑犯分別待在六個房間：浴室（Bathroom）、飯廳（Dining Room）、廚房（Kitchen）、起居室（Living Room）、 儲藏室（Pantry）、書房（Study）。每間房間都有一件可疑的物品，能夠看成兇器：包（Bag）、火槍（Firearm）、煤氣（Gas）、刀（Knife）、毒藥（Poison）、繩索（Rope）。

全部線索以下：

線索一：廚房裏面是一個男人，那裏的兇器不是繩索、刀子、包和火槍。

線索二：Barbara 和 Yolanda 在浴室和書房。

線索三：帶包的那我的不是 Barbara 和 George，也不在浴室和飯廳。

線索四：書房裏面是一個帶繩子的女人。

線索五：起居室裏面那件兇器，與 John 或 George 在一塊兒。

線索六：刀子不在飯廳。

線索七：書房和食品儲藏室裏面的兇器，沒跟 Yolanda 在一塊兒。

線索八：George 所在的那間屋子有火槍。

線索九：Boddy 先生死在食品儲藏室裏，那裏的兇器是煤氣。

NMiniKanren解題

直接上代碼：

var George = "George";
var John = "John";
var Rebert = "Rebert";
var Barbara = "Barbara";
var Christine = "Christine";
var Yolanda = "Yolanda";
var res = KRunner.Run(10, (k, q) =>
{
    // 男人集合
    var manNames = new string[] { George, John, Rebert };
    var man = k.List(manNames);
    // 女人集合
    var womanNames = new string[] { Barbara, Christine, Yolanda };
    var woman = k.List(womanNames);
    // 全部人集合
    var person = k.List(manNames.Concat(womanNames).ToArray());
    // 每一個場所所在的人
    var bathroom = k.Fresh();
    var dining = k.Fresh();
    var kitchen = k.Fresh();
    var livingroom = k.Fresh();
    var pantry = k.Fresh();
    var study = k.Fresh();
    // 物品持有者
    var bag = k.Fresh();
    var firearm = k.Fresh();
    var gas = k.Fresh();
    var knife = k.Fresh();
    var poison = k.Fresh();
    var rope = k.Fresh();
    // 不一樣的人在不一樣的房間
    var locationConst = k.Distincto(bathroom, dining, kitchen, livingroom, pantry, study);
    // 不一樣的人持有的物品不一樣
    var weaponConst = k.Distincto(bag, firearm, gas, knife, poison, rope);
    // 變量X表示兇手
    var X = k.Fresh();
    // 線索
    // 廚房裏面是一個男人，那裏的兇器不是繩索、刀子、包和火槍。
    var clue1 = k.All(
        k.Is(kitchen, man),
        k.Noto(k.Eq(kitchen, rope), k.Eq(kitchen, knife), k.Eq(kitchen, bag), k.Eq(kitchen, firearm)));
    // Barbara 和 Yolanda 在浴室和書房。
    var clue2 = k.Any(
        k.All(k.Eq(bathroom, Barbara), k.Eq(study, Yolanda)),
        k.All(k.Eq(bathroom, Yolanda), k.Eq(study, Barbara)));
    // 帶包的那我的不是 Barbara 和 George，也不在浴室和飯廳。
    var clue3 = k.Noto(
        k.Eq(bag, Barbara), k.Eq(bag, George),
        k.Eq(bag, bathroom), k.Eq(bag, dining));
    // 書房裏面是一個帶繩子的女人。
    var clue4 = k.All(k.Is(rope, woman), k.Eq(rope, study));
    // 起居室裏面那件兇器，與 John 或 George 在一塊兒。
    var clue5 = k.Any(k.Eq(livingroom, John), k.Eq(livingroom, George));
    // 刀子不在飯廳。
    var clue6 = k.Noto(k.Eq(knife, dining));
    // 書房和食品儲藏室裏面的兇器，沒跟 Yolanda 在一塊兒。
    var clue7 = k.Noto(k.Eq(study, Yolanda), k.Eq(pantry, Yolanda));
    // George 所在的那間屋子有火槍。
    var clue8 = k.Eq(firearm, George);
    // Boddy 先生死在食品儲藏室裏，那裏的兇器是煤氣。
    var clue9 = k.All(k.Eq(X, pantry), k.Eq(X, gas));
    // 集合全部條件
    return k.All(
        k.Is(X, person),
        k.Is(bathroom, person),
        k.Is(dining, person),
        k.Is(kitchen, person),
        clue5,
        k.Is(livingroom, person),
        k.Is(pantry, person),
        k.Is(study, person),
        clue2,
        locationConst,
        k.Is(bag, person),
        k.Is(firearm, person),
        clue8,
        k.Is(gas, person),
        k.Is(knife, person),
        k.Is(poison, person),
        k.Is(rope, person),
        weaponConst,
        clue1,
        clue3,
        clue4,
        clue6,
        clue7,
        clue9,
        k.Eq(q, k.List(
            bathroom, dining, kitchen, livingroom, pantry, study,
            bag, firearm, gas, knife, poison, rope,
            X)));
});
Console.WriteLine("(bathroom dining kitchen livingroom pantry study bag firearm gas knife poison rope X)");
KRunner.PrintResult(res);

其中一些輔助函數：

k.Is(a, s): a是集合s的成員。

k.Noto(g1, g2, ...): g1、g2……都不成立。NMiniKanren並無支持「非」運算，這裏用If方法模擬的，僅在必定場合下成立。

k.Distincto(a, b, c, ...): a、b、c……兩兩不相等。

完整代碼在https://github.com/sKabYY/NMiniKanren/blob/master/NMiniKaren.Tests/Crime.cs

另外，最後使用k.All整合全部條件時，並非按照順序寫的。瞭解NMiniKanren運行原理後會知道，這是由於不一樣順序會影響運行速度。大致上來講，應該儘量讓分支較少的放前面。

點擊運行，等待幾十秒，輸出結果：

(bathroom dining kitchen livingroom pantry study bag firearm gas knife poison rope X)
[(Yolanda George Rebert John Christine Barbara John George Christine Yolanda Rebert Barbara Christine)]

兇手是Christine。