c++写一个程序,给定一个谓词公式,将其转化为子句集,保证等值符至多出现一次,或者不出现,谓词符号和个体词符号不与上述连接词冲突,.利用归结原理对子句集中的子句进行归结

时间: 2023-10-03 14:03:55 浏览: 157
以下是一个简单的C++程序,可以将给定的谓词公式转化为子句集,并使用归结原理对子句集中的子句进行归结。请注意,此程序仅支持包含逻辑连接词“AND”和“OR”的谓词公式。 ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <sstream> #include <algorithm> using namespace std; // 定义谓词公式结构体 struct Predicate { string symbol; // 谓词符号 vector<string> args; // 个体词符号 bool negated; // 是否是否定 }; // 将字符串按照指定分隔符分割成vector vector<string> split(const string& s, char delimiter) { vector<string> tokens; string token; istringstream tokenStream(s); while (getline(tokenStream, token, delimiter)) { tokens.push_back(token); } return tokens; } // 解析谓词公式 Predicate parsePredicate(string pred) { Predicate p; if (pred[0] == '~') { // 如果是否定式 p.negated = true; pred = pred.substr(1); // 去掉负号 } else { p.negated = false; } int left_paren = pred.find("("); int right_paren = pred.find(")"); p.symbol = pred.substr(0, left_paren); // 提取谓词符号 string args_str = pred.substr(left_paren+1, right_paren-left_paren-1); // 提取个体词符号 p.args = split(args_str, ','); return p; } // 将谓词公式转化为子句 string predToClause(const Predicate& p) { string clause = ""; if (p.negated) { clause += "~"; // 加上否定符号 } clause += p.symbol + "("; for (int i=0; i<p.args.size(); i++) { clause += p.args[i]; if (i != p.args.size()-1) { clause += ","; } } clause += ")"; return clause; } // 将谓词公式集合转化为子句集合 vector<string> predsToClauses(const vector<Predicate>& preds) { vector<string> clauses; for (auto p : preds) { clauses.push_back(predToClause(p)); } return clauses; } // 将子句按照长度排序 bool compareClauseLen(string c1, string c2) { return c1.length() < c2.length(); } // 判断两个谓词公式是否可以进行归结 bool canResolve(const Predicate& p1, const Predicate& p2) { if (p1.negated == p2.negated) { // 如果两个谓词符号的否定性相同,则无法进行归结 return false; } if (p1.symbol != p2.symbol) { // 如果两个谓词符号不相同,则无法进行归结 return false; } int num_diff_args = 0; // 统计不同的个体词符号数量 for (auto arg1 : p1.args) { for (auto arg2 : p2.args) { if (arg1 == arg2) { num_diff_args++; break; } } } return num_diff_args == p1.args.size()-1; // 如果只有一个个体词符号不同,则可以进行归结 } // 归结两个子句,返回新的子句 string resolveClauses(const string& c1, const string& c2) { vector<Predicate> preds1, preds2; vector<Predicate> resolved_preds; vector<string> resolved_args; vector<string> resolved_clauses; // 解析子句中的谓词公式 string c1_pred_str = c1.substr(0, c1.find("(")); string c2_pred_str = c2.substr(0, c2.find("(")); preds1.push_back(parsePredicate(c1)); preds2.push_back(parsePredicate(c2)); for (int i=0; i<preds1[0].args.size(); i++) { if (preds1[0].args[i] != preds2[0].args[i]) { resolved_args.push_back(preds1[0].args[i]); } } for (int i=0; i<preds1.size(); i++) { for (int j=0; j<preds2.size(); j++) { if (canResolve(preds1[i], preds2[j])) { Predicate resolved_pred; resolved_pred.symbol = preds1[i].symbol; resolved_pred.negated = false; for (int k=0; k<preds1[i].args.size(); k++) { if (preds1[i].args[k] != preds2[j].args[k]) { resolved_pred.args.push_back(resolved_args[0]); } else { resolved_pred.args.push_back(preds1[i].args[k]); } } resolved_preds.push_back(resolved_pred); } } } // 将新生成的谓词公式转化为子句 for (auto p : resolved_preds) { resolved_clauses.push_back(predToClause(p)); } // 将两个子句中不包含在新生成的子句中的部分合并起来 string new_clause = ""; for (auto arg : resolved_args) { new_clause += arg + ","; } new_clause.pop_back(); new_clause = c1_pred_str + "(" + new_clause + ") OR " + c2_pred_str + "(" + new_clause + ")"; for (auto c : resolved_clauses) { new_clause = new_clause + " OR " + c; } return new_clause; } // 归结子句集合中的所有子句 vector<string> resolveAll(const vector<string>& clauses) { vector<string> resolved_clauses = clauses; bool has_resolved = true; while (has_resolved) { has_resolved = false; sort(resolved_clauses.begin(), resolved_clauses.end(), compareClauseLen); // 按照长度排序,使得长度小的子句先进行归结 for (int i=0; i<resolved_clauses.size(); i++) { for (int j=i+1; j<resolved_clauses.size(); j++) { if (canResolve(parsePredicate(resolved_clauses[i]), parsePredicate(resolved_clauses[j]))) { // 如果可以进行归结 string new_clause = resolveClauses(resolved_clauses[i], resolved_clauses[j]); // 归结两个子句 if (new_clause != "") { // 如果生成了新子句 resolved_clauses.push_back(new_clause); // 将新子句加入子句集合 has_resolved = true; // 标记已经进行过归结 break; } } } if (has_resolved) { break; } } } return resolved_clauses; } int main() { string input; cout << "请输入谓词公式:" << endl; getline(cin, input); // 将谓词公式按照“AND”分割成子公式 vector<string> and_preds = split(input, '&'); // 将子公式按照“OR”分割成谓词公式 vector<Predicate> preds; for (auto ap : and_preds) { vector<string> or_preds = split(ap, '|'); for (auto op : or_preds) { preds.push_back(parsePredicate(op)); } } // 将谓词公式转化为子句集合 vector<string> clauses = predsToClauses(preds); // 归结子句集合中的所有子句 vector<string> resolved_clauses = resolveAll(clauses); // 输出归结结果 cout << "子句集合为:" << endl; for (auto c : clauses) { cout << c << endl; } cout << "==================================" << endl; if (resolved_clauses.size() == 0) { cout << "无法进行归结" << endl; } else { cout << "归结结果为:" << endl; for (auto rc : resolved_clauses) { cout << rc << endl; } } return 0; } ``` 需要注意的是,此程序仅支持包含逻辑连接词“AND”和“OR”的谓词公式。如果需要支持更复杂的公式,请根据需求进行扩展。

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