c++实现归结演绎推理的实例

归结演绎是一种基于逻辑的推理方法，它通过将问题转化为一系列命题之间的逻辑关系，从而得出结论。以下是一个简单的C++实现归结演绎推理的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;

// 定义谓词表达式结构体
struct Predicate {
    string name;    // 谓词名称
    vector<string> args;    // 参数列表
    bool neg;   // 是否否定
};

// 定义子句结构体
struct Clause {
    vector<Predicate> preds;    // 谓词表达式列表
};

// 判断两个谓词表达式是否能够归结
bool canResolve(Predicate p1, Predicate p2) {
    if (p1.name != p2.name || p1.neg == p2.neg || p1.args.size() != p2.args.size()) {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < p1.args.size(); i++) {
        if (p1.args[i] != p2.args[i]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

// 归结两个谓词表达式，返回归结结果子句
Clause resolve(Predicate p1, Predicate p2) {
    Clause res;
    for (int i = 0; i < p1.args.size(); i++) {
        if (p1.args[i] != p2.args[i]) {
            // 生成新的谓词表达式
            Predicate pred;
            pred.name = p1.name;
            pred.neg = p1.neg;
            for (int j = 0; j < p1.args.size(); j++) {
                if (j != i) {
                    pred.args.push_back(p1.args[j]);
                }
            }
            for (int j = 0; j < p2.args.size(); j++) {
                if (j != i) {
                    pred.args.push_back(p2.args[j]);
                }
            }
            // 将新的谓词表达式加入结果子句中
            res.preds.push_back(pred);
        }
    }
    return res;
}

// 判断子句是否为空
bool isEmptyClause(Clause c) {
    return c.preds.empty();
}

// 判断子句是否为单一谓词表达式
bool isUnitClause(Clause c) {
    return c.preds.size() == 1;
}

// 判断两个子句是否能够归结
bool canResolve(Clause c1, Clause c2) {
    for (int i = 0; i < c1.preds.size(); i++) {
        for (int j = 0; j < c2.preds.size(); j++) {
            if (canResolve(c1.preds[i], c2.preds[j])) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

// 归结两个子句，返回归结结果子句
Clause resolve(Clause c1, Clause c2) {
    for (int i = 0; i < c1.preds.size(); i++) {
        for (int j = 0; j < c2.preds.size(); j++) {
            if (canResolve(c1.preds[i], c2.preds[j])) {
                // 归结两个谓词表达式
                Clause res = resolve(c1.preds[i], c2.preds[j]);
                // 将剩余的谓词表达式加入结果子句
                for (int k = 0; k < c1.preds.size(); k++) {
                    if (k != i) {
                        res.preds.push_back(c1.preds[k]);
                    }
                }
                for (int k = 0; k < c2.preds.size(); k++) {
                    if (k != j) {
                        res.preds.push_back(c2.preds[k]);
                    }
                }
                return res;
            }
        }
    }
    // 如果不能归结，则返回空子句
    return Clause();
}

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    vector<Clause> clauses(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int m;
        cin >> m;
        clauses[i].preds.resize(m);
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            cin >> clauses[i].preds[j].name;
            int k;
            cin >> k;
            clauses[i].preds[j].args.resize(k);
            for (int l = 0; l < k; l++) {
                cin >> clauses[i].preds[j].args[l];
            }
            char c;
            cin >> c;
            clauses[i].preds[j].neg = (c == '-');
        }
    }
    // 进行归结演绎推理
    while (true) {
        bool changed = false;
        for (int i = 0; i < clauses.size(); i++) {
            for (int j = i + 1; j < clauses.size(); j++) {
                if (canResolve(clauses[i], clauses[j])) {
                    Clause res = resolve(clauses[i], clauses[j]);
                    if (isEmptyClause(res)) {
                        cout << "YES" << endl;
                        return 0;
                    }
                    // 判断新子句是否是旧子句的子集
                    bool subset1 = includes(clauses.begin(), clauses.end(), res.preds.begin(), res.preds.end(), [](Clause c1, Clause c2) {
                        for (int i = 0; i < c2.preds.size(); i++) {
                            if (find(c1.preds.begin(), c1.preds.end(), c2.preds[i]) == c1.preds.end()) {
                                return false;
                            }
                        }
                        return true;
                    });
                    bool subset2 = includes(clauses.begin(), clauses.end(), res.preds.begin(), res.preds.end(), [](Clause c1, Clause c2) {
                        for (int i = 0; i < c1.preds.size(); i++) {
                            if (find(c2.preds.begin(), c2.preds.end(), c1.preds[i]) == c2.preds.end()) {
                                return false;
                            }
                        }
                        return true;
                    });
                    if (!subset1 && !subset2) {
                        clauses.push_back(res);
                        changed = true;
                    }
                }
            }
        }
        if (!changed) {
            cout << "NO" << endl;
            return 0;
        }
    }
    return 0;
}

以上代码实现了归结演绎推理的基本过程，通过输入一系列子句进行归结演绎推理，并输出推理结果。具体实现细节见代码注释。