prolog - GNU PROLOG 中的最短路径

Question

需要PROLOG的帮助，如果有人可以指导任何问题： 介绍：我有一个供水网络，两个水源（河流和湖泊）。三个存储库。三个自动采样站。

我将原始数据转换为 PROLOG 信息。

现在我需要写下一段代码来找到以下内容：

1.每个点的水源是什么 - 河流或湖泊（假设水源最近）。用户输入点数。答案是水的来源。

2. 从每个点到每个源的最短路线是什么。用户输入点数。答案是两个列表。

3. 从水源到每个点的总消耗量是多少。用户输入点数。答案是总消费。

4. 假设从监测站收到水质警报，应在供水处停止哪些节点。

j-junction ,r-river, l-lake ,p-pump, t-tank
/* Water junction's database */
flowcalc(source,l,0).
flowcalc(source,r,0).
flowcalc(l,p10,0).
flowcalc(p10,j10,0).
flowcalc(r,p335,1231).
flowcalc(p335,j61,0).
flowcalc(t3,j20,99).
flowcalc(t1,j40,99).
flowcalc(t2,j50,99).
flowcalc(r,j60,1231).
flowcalc(j10,j101,14200).
flowcalc(j101,j103,1350).
flowcalc(j101,j105,2540).
flowcalc(j105,j107,1470).
flowcalc(j103,j109,3940).
flowcalc(j109,j111,2000).
flowcalc(j111,j115,1160).
flowcalc(j111,j113,1680).
flowcalc(j113,j115,2000).
flowcalc(j107,j115,1950).
flowcalc(j113,j193,1660).
flowcalc(j105,j263,2725).
flowcalc(j115,j117,2180).
flowcalc(j120,j119,730).
flowcalc(j117,j120,1870).
flowcalc(j120,j121,2050).
flowcalc(j121,j119,2000).
flowcalc(j121,j123,1500).
flowcalc(j121,j125,930).
flowcalc(j125,j127,3240).
flowcalc(j127,j20,785).
flowcalc(j127,j129,900).
flowcalc(j129,j131,6480).
flowcalc(j129,j139,2750).
flowcalc(j139,j141,2050).
flowcalc(j141,j143,1400).
flowcalc(j15,j143,1650).
flowcalc(j141,j145,3510).
flowcalc(j145,j147,2200).
flowcalc(j147,j149,880).
flowcalc(j149,j151,1020).
flowcalc(j151,j153,1170).
flowcalc(j153,j125,4560).
flowcalc(j151,j119,3460).
flowcalc(j119,j157,2080).
flowcalc(j157,j159,2910).
flowcalc(j159,j161,2000).
flowcalc(j161,163,430).
flowcalc(j163,j164,150).
flowcalc(j164,j166,490).
flowcalc(j265,j169,590).
flowcalc(j169,j167,60).
flowcalc(j187,j204,99.9).
flowcalc(j169,j171,1270).
flowcalc(j171,j173,50).
flowcalc(j171,j271,760).
flowcalc(j181,j35,30).
flowcalc(j181,j177,30).
flowcalc(j177,j179,30).
flowcalc(j179,j183,210).
flowcalc(j179,j40,1190).
flowcalc(j185,j184,99.9).
flowcalc(j185,183,510).
flowcalc(j184,j205,4530).
flowcalc(j185,j204,1325).
flowcalc(j189,j183,1350).
flowcalc(j187,j189,500).
flowcalc(j169,j269,646).
flowcalc(j191,j187,2560).
flowcalc(j267,j189,1230).
flowcalc(j191,j193,520).
flowcalc(j193,j195,360).
flowcalc(j195,j161,2300).
flowcalc(j197,j191,1150).
flowcalc(j111,j197,2790).
flowcalc(j173,j199,4000).
flowcalc(j199,j201,630).
flowcalc(j201,j203,120).
flowcalc(j199,j273,725).
flowcalc(j205,j207,1200).
flowcalc(j207,j206,450).
flowcalc(j207,j275,1430).
flowcalc(j206,j208,510).
flowcalc(j208,j209,885).
flowcalc(j209,j211,1210).
flowcalc(j211,j213,990).
flowcalc(j213,j215,4285).
flowcalc(j215,j217,1660).
flowcalc(j217,j219,2050).
flowcalc(j217,j225,1560).
flowcalc(j213,j229,2200).
flowcalc(j229,j231,1960).
flowcalc(j211,j237,2080).
flowcalc(j237,j229,790).
flowcalc(j237,j239,510).
flowcalc(j239,j241,35 ).
flowcalc(j241,j243,2200).
flowcalc(j241,j247,445).
flowcalc(j239,j249,430).
flowcalc(j247,j249,10).
flowcalc(j247,j255,1390).
flowcalc(j255,j50,925).
flowcalc(j255,j253,1100).
flowcalc(j255,j251,1100).
flowcalc(j251,j249,1450).
flowcalc(j257,j120,645).
flowcalc(j259,j257,350).
flowcalc(j259,j263,1400).
flowcalc(j257,j261,1400).
flowcalc(j161,j117,645).
flowcalc(j261,j263,350).
flowcalc(j267,j265,1580).
flowcalc(j267,j163,1170).
flowcalc(j189,j269,646).
flowcalc(j181,j271,260).
flowcalc(j273,j275,2230).
flowcalc(j205,j273,645).
flowcalc(j265,j163,1200).
flowcalc(j201,j275,300).
flowcalc(j269,j271,1290).
flowcalc(j61,j123,45500).
flowcalc(j60,j601,1).
flowcalc(j601,j61,1).

/* best route Finding (use shortest distance) */

/* Stage one find all possible routes */
go:- write('Enter place to start from:'),read(Start),
     write('Enter place to end at:'),read(End),
     getroute(Start,[End],route,Dist),
     assert(route(route,Dist)),nl,fail.

/* Chose the best one */
go:- findall(Dist,route(_,Dist),Distlist),
     min(Distlist,Min),route(route,Min),
     write('best rout is:'),nl,
     writelist(route),retracall(route(_,_)).

/* find routes sections */
getroute(Start,[Start|rest],[Start|rest],0).
getroute(Start,[junction|rest],route,Dist):-flowcalc(Next,junction,D1),not_member(Next,rest),getroute(Start,[Next,junction|rest],route,D2),Dist is D1 + D2.
getroute(Start,[junction|rest],route,Dist):-flowcalc(junction,Next,D1),not_member(Next,rest),getroute(Start,[Next,junction|rest],route,D2),Dist is D1 + D2.

/*  Check if not member */
not_member(_,[]):-!.
not_member(X,[Y|l]):-X\=Y,not_member(X,l).

/* find the minimum length route */ 
min(last,last).
min([l|lt],Min):-min(lt,SubMin),(l<SubMin,Min=l);Min=SubMin.

/* display the route */
writelist([]).
writelist([l|lt]):-write(l),nl,writelist(lt).

Answer 1

朋友们前3个问题我都能回答，但是我遇到了一个非常难的性能问题，每次都需要软件搜索一条路线并且花费很多时间。如果你能指导，我会很高兴，也许改变搜索方法？

用于两个水源之间的样本检查连接 water_shortest_path(l, r, MinCost, Path)。 需要一个小时才能响应。

    path(X, Y, N, Path) :- path(X, Y, N, [], Path).

path(X, Y, N, Seen, [X]) :-
    \+ check_member(X, Seen),
    edge(X, Y, N).
path(X, Z, N, Seen, [X|T]) :-
    \+ check_member(X, Seen),
    edge(X, Y, N0),
    path(Y, Z, N1, [X|Seen], T),
    \+ check_member(X, T),
    N is N0 + N1.
    
check_member(X, L) :- once(member(X, L)).
member(X, [X|_]).
member(X, [_|Xs]) :- member(X, Xs).

water_shortest_path(X, Y, MinCost, Path) :-
    path(X, Y, MinCost, Path), 
    \+ (path(X, Y, LowerCost, OtherPath), 
        OtherPath \= Path, 
        LowerCost =< MinCost).
        
edge(l,l,0).
edge(r,r,0).
edge(l,p10,0).
edge(p10,j10,0).
edge(r,p335,1231).
edge(p335,j61,0).
edge(t3,j20,99).
edge(t1,j40,99).
edge(t2,j50,99).
edge(r,j60,1231).
edge(j10,j101,14200).
edge(j101,j103,1350).
edge(j101,j105,2540).
edge(j105,j107,1470).
edge(j103,j109,3940).
edge(j109,j111,2000).
edge(j111,j115,1160).
edge(j111,j113,1680).
edge(j113,j115,2000).
edge(j107,j115,1950).
edge(j113,j193,1660).
edge(j105,j263,2725).
edge(j115,j117,2180).
edge(j120,j119,730).
edge(j117,j120,1870).
edge(j120,j121,2050).
edge(j121,j119,2000).
edge(j121,j123,1500).
edge(j121,j125,930).
edge(j125,j127,3240).
edge(j127,j20,785).
edge(j127,j129,900).
edge(j129,j131,6480).
edge(j129,j139,2750).
edge(j139,j141,2050).
edge(j141,j143,1400).
edge(j15,j143,1650).
edge(j141,j145,3510).
edge(j145,j147,2200).
edge(j147,j149,880).
edge(j149,j151,1020).
edge(j151,j153,1170).
edge(j153,j125,4560).
edge(j151,j119,3460).
edge(j119,j157,2080).
edge(j157,j159,2910).
edge(j159,j161,2000).
edge(j161,j163,430).
edge(j163,j164,150).
edge(j164,j166,490).
edge(j265,j169,590).
edge(j169,j167,60).
edge(j187,j204,99.9).
edge(j169,j171,1270).
edge(j171,j173,50).
edge(j171,j271,760).
edge(j181,j35,30).
edge(j181,j177,30).
edge(j177,j179,30).
edge(j179,j183,210).
edge(j179,j40,1190).
edge(j185,j184,99.9).
edge(j185,j183,510).
edge(j184,j205,4530).
edge(j185,j204,1325).
edge(j189,j183,1350).
edge(j187,j189,500).
edge(j169,j269,646).
edge(j191,j187,2560).
edge(j267,j189,1230).
edge(j191,j193,520).
edge(j193,j195,360).
edge(j195,j161,2300).
edge(j197,j191,1150).
edge(j111,j197,2790).
edge(j173,j199,4000).
edge(j199,j201,630).
edge(j201,j203,120).
edge(j199,j273,725).
edge(j205,j207,1200).
edge(j207,j206,450).
edge(j207,j275,1430).
edge(j206,j208,510).
edge(j208,j209,885).
edge(j209,j211,1210).
edge(j211,j213,990).
edge(j213,j215,4285).
edge(j215,j217,1660).
edge(j217,j219,2050).
edge(j217,j225,1560).
edge(j213,j229,2200).
edge(j229,j231,1960).
edge(j211,j237,2080).
edge(j237,j229,790).
edge(j237,j239,510).
edge(j239,j241,35 ).
edge(j241,j243,2200).
edge(j241,j247,445).
edge(j239,j249,430).
edge(j247,j249,10).
edge(j247,j255,1390).
edge(j255,j50,925).
edge(j255,j253,1100).
edge(j255,j251,1100).
edge(j251,j249,1450).
edge(j257,j120,645).
edge(j259,j257,350).
edge(j259,j263,1400).
edge(j257,j261,1400).
edge(j161,j117,645).
edge(j261,j263,350).
edge(j267,j265,1580).
edge(j267,j163,1170).
edge(j189,j269,646).
edge(j181,j271,260).
edge(j273,j275,2230).
edge(j205,j273,645).
edge(j265,j163,1200).
edge(j201,j275,300).
edge(j269,j271,1290).
edge(j61,j123,45500).
edge(j60,j601,1).
edge(j601,j61,1).
edge(p10,l,0).
edge(j10,p10,0).
edge(p335,r,1231).
edge(j61,p335,0).
edge(j20,t3,99).
edge(j40,t1,99).
edge(j50,t2,99).
edge(j60,r,1231).
edge(j101,j10,14200).
edge(j103,j101,1350).
edge(j105,j101,2540).
edge(j107,j105,1470).
edge(j109,j103,3940).
edge(j111,j109,2000).
edge(j115,j111,1160).
edge(j113,j111,1680).
edge(j115,j113,2000).
edge(j115,j107,1950).
edge(j193,j113,1660).
edge(j263,j105,2725).
edge(j117,j115,2180).
edge(j119,j120,730).
edge(j120,j117,1870).
edge(j121,j120,2050).
edge(j119,j121,2000).
edge(j123,j121,1500).
edge(j125,j121,930).
edge(j127,j125,3240).
edge(j20,j127,785).
edge(j129,j127,900).
edge(j131,j129,6480).
edge(j139,j129,2750).
edge(j141,j139,2050).
edge(j143,j141,1400).
edge(j143,j15,1650).
edge(j145,j141,3510).
edge(j147,j145,2200).
edge(j149,j147,880).
edge(j151,j149,1020).
edge(j153,j151,1170).
edge(j125,j153,4560).
edge(j119,j151,3460).
edge(j157,j119,2080).
edge(j159,j157,2910).
edge(j161,j159,2000).
edge(j163,j161,430).
edge(j164,j163,150).
edge(j166,j164,490).
edge(j169,j265,590).
edge(j167,j169,60).
edge(j204,j187,99.9).
edge(j171,j169,1270).
edge(j173,j171,50).
edge(j271,j171,760).
edge(j35,j181,30).
edge(j177,j181,30).
edge(j179,j177,30).
edge(j183,j179,210).
edge(j40,j179,1190).
edge(j184,j185,99.9).
edge(j183,j185,510).
edge(j205,j184,4530).
edge(j204,j185,1325).
edge(j183,j189,1350).
edge(j189,j187,500).
edge(j269,j169,646).
edge(j187,j191,2560).
edge(j189,j267,1230).
edge(j193,j191,520).
edge(j195,j193,360).
edge(j161,j195,2300).
edge(j191,j197,1150).
edge(j197,j111,2790).
edge(j199,j173,4000).
edge(j201,j199,630).
edge(j203,j201,120).
edge(j273,j199,725).
edge(j207,j205,1200).
edge(j206,j207,450).
edge(j275,j207,1430).
edge(j208,j206,510).
edge(j209,j208,885).
edge(j211,j209,1210).
edge(j213,j211,990).
edge(j215,j213,4285).
edge(j217,j215,1660).
edge(j219,j217,2050).
edge(j225,j217,1560).
edge(j229,j213,2200).
edge(j231,j229,1960).
edge(j237,j211,2080).
edge(j229,j237,790).
edge(j239,j237,510).
edge(j241,j239,35 ).
edge(j243,j241,2200).
edge(j247,j241,445).
edge(j249,j239,430).
edge(j249,j247,10).
edge(j255,j247,1390).
edge(j50,j255,925).
edge(j253,j255,1100).
edge(j251,j255,1100).
edge(j249,j251,1450).
edge(j120,j257,645).
edge(j257,j259,350).
edge(j263,j259,1400).
edge(j261,j257,1400).
edge(j117,j161,645).
edge(j263,j261,350).
edge(j265,j267,1580).
edge(j163,j267,1170).
edge(j269,j189,646).
edge(j271,j181,260).
edge(j275,j273,2230).
edge(j273,j205,645).
edge(j163,j265,1200).
edge(j275,j201,300).
edge(j271,j269,1290).
edge(j123,j61,45500).
edge(j601,j60,1).
edge(j61,j601,1).