今年四月左右，我心血来潮地为自己立了一个学习 Prolog 的目标——对，就是那门以逻辑编程和人工智能为卖点的语言。
不仅要学会它的基本用法，还妄想用它像朋友圈广告里的 Python 那样，用来处理 Excel 文件中的大数据。

尽管处理大数据是开个玩笑，但学习 Prolog 的目标是真的。
既然要学习一门编程语言，就必须找一本靠谱的教材。
在无中生友之后，我选择了《Learn Prolog Now》[1]作为入门读物。
尽管《Learn Prolog Now》的内容一点也不 real world，却循序渐进、非常地适合初学者，每一章的结尾还准备了“上机题”。
出人意料的是，仅仅在第三章就遇到了不会做的题目。
在焦急地苦战一番未果后，我拖着疲惫的身躯搁置了它，继续学习后面的章节。
时隔五个月，我再次尝试解答这道题目。
却惊喜地发现，只需要冷静地分析再仔细运用前三章学过的知识，解决这道题目也就是水到渠成的事情了。
所以到底是个什么题？讲了这么多，是时候揭晓这它的真面目了。
由于第三题以第二题为基础，因此一并搬运了过来感兴趣的朋友也可以直接移步源网页[2]查看。
看完上面的题目，只学过主流编程语言的朋友大概会是一头雾水，毕竟无论是代码还是术语，都与平日里使用的大相径庭。
我来试着解释一下。
像byCar(auckland, hamilton)和byTrain(metz, frankfurt)这样的代码，用 Prolog 的术语来讲叫做“事实”。
就像数学中的公理一样，它们总是成立的。
如果向 Prolog 提问，它会给出肯定的回答byCar和byTrain被称为“谓词”，auckland和hamilton则是“原子”。
第二题要求定义travel/2，第三题要求定义travel/3。
travel是谓词的名字，2 和 3 则是它所接受的参数的个数。
定义一个谓词就是给出描述它何时成立的“规则”，举个例子，可以定义一个名为len的谓词，只有当第二个参数等于第一个参数的长度时才成立以大写字母开头的标识符（如题目中的X，上图中的T、L）是变量，在归一化（unification）时 Prolog 能够为它们赋值使得查询成立。
鉴于本文不是 Prolog 的入门教程，各位读者如果想进一步了解 Prolog，还请移步《Learn Prolog Now》的相关章节。
先解决第二题吧讲了这么多，该进入正题了。
第二题其实不难，细心的读者应该已经发现，这题可以用递归来解决（就像上文的len一样）。
设谓词travel的两个参数分别叫做S和E，各代表起点和终点。
显然，travel(S, E)成立，当且仅当：可以从S搭乘汽车（byCar）、火车（byTrain），或飞机（byPlane）抵达E，或者；存在另一个城市M，可以从S搭乘汽车、火车，或飞机抵达M，并且travel(M, E)也成立。
上述算法可以轻松地写成 Prolog 代码byCar(auckland,hamilton).byCar(hamilton,raglan).byCar(valmont,saarbruecken).byCar(valmont,metz).byTrain(metz,frankfurt).byTrain(saarbruecken,frankfurt).byTrain(metz,paris).byTrain(saarbruecken,paris).byPlane(frankfurt,bangkok).byPlane(frankfurt,singapore).byPlane(paris,losAngeles).byPlane(bangkok,auckland).byPlane(singapore,auckland).byPlane(losAngeles,auckland).travel(S, E) :- just_go(S, E).travel(S, E) :- just_go(S, M), travel(M, E).just_go(S, E) :- byCar(S, E).just_go(S, E) :- byTrain(S, E).just_go(S, E) :- byPlane(S, E).让 Prolog 告诉咱们这个travel/2写得对不对精彩。

你话我猜？Prolog 不仅知道一个查询是否成立，还知道这个查询在什么参数下成立。
例如，可以让 Prolog 告诉咱们，从valmont可以抵达哪一些城市，以及哪一些城市可以抵达auckland这正是在接下来的题目中需要发扬光大的能力。
终于来到第三题第三题所要求的travel是一个接受三个参数的谓词，第三个参数由从起点到终点的途径城市构成。
设这个新的变量为R，那么travel(S, E, R)成立当且仅当：可以从S抵达E，并且R为go(S, E)，或者；存在另一个城市M，以及另一条路径R2。
可以从S抵达M，并且travel(M, E, R2)成立，并且R为go(S, M, R2)。
那么如何在规则中描述R的结构呢？莫非是像上面的谓词len那样，在:-的右侧写上形如R is go(S, M, R2)这样的代码？并不是。
借助 Prolog 强大的模式匹配能力，只需要在:-的左边声明R的结构即可byCar(auckland,hamilton).byCar(hamilton,raglan).byCar(valmont,saarbruecken).byCar(valmont,metz).byTrain(metz,frankfurt).byTrain(saarbruecken,frankfurt).byTrain(metz,paris).byTrain(saarbruecken,paris).byPlane(frankfurt,bangkok).byPlane(frankfurt,singapore).byPlane(paris,losAngeles).byPlane(bangkok,auckland).byPlane(singapore,auckland).byPlane(losAngeles,auckland).travel(S, E, go(S, E)) :- just_go(S, E).travel(S, E, go(S, M, R)) :- just_go(S, M), travel(M, E, R).just_go(S, E) :- byCar(S, E).just_go(S, E) :- byTrain(S, E).just_go(S, E) :- byPlane(S, E).加载这段代码后，就能让 Prolog 告诉我们，如何从valmont去往losAngeles了Prolog 不仅找出了题目中所给出的答案（见上图的第二行X =），还找出了另外一条可行的路径。
后记确实不难，难怪可以作为第三章的习题。
参考资料[1]《Learn Prolog Now》: http://www.learnprolognow.org/lpnpage.php?pageid=online[2]源网页: http://www.learnprolognow.org/lpnpage.php?pagetype=html&pageid=lpn-htmlse12#x25-38066x2