Материал: Волченков Логическое программирование язык пролог 2015

Пример 3.6. Печатаются «в столбик» квадраты чисел натурального ряда, пока очередной квадрат не превысит число 1000:

печать_квадратов :– N = 1, квадрат(N, R), write(R), nl,

условие(R), !.

квадрат(N, R) :– R is N^2.

квадрат(N, R) :– N1 is N+1, квадрат(N1, R).

условие(R) :– R > 1000.

UDR-метод (метод «user defined repeat»)

Есть некоторое безвозвратное действие(X), вырабатывающее значение выходного параметра X. Это действие должно многократно повторяться, пока значение параметра X не станет удовлетворять некоторому условию. Для того, чтобы действие стало возвратным, используется встроенный предикат repeat/0. Его семан-

тику поясняет следующее «определение»: repeat.

repeat :– repeat.

Подцель repeat записывается перед подцелью действие(X) в правой части правила, реализующего цикл.

Пример 3.7. Печатаются «в столбик» вводимые пользователем слова, пока не будет введено слово finish:

печать_слов :– repeat, read(W), write(W), nl, условие(W). условие(W) :– W == finish.

Подцель repeat при первом вызове срабатывает без всяких условий. После невыполнения условия осуществляется возврат к этой подцели. Согласно 2-му правилу создаётся новая подцель repeat, которая опять срабатывает без каких-либо условий. И т.д.

4. Встроенный предикат определения новой операции

На предыдущей лекции было отмечено, что кроме структур, для записи которых используются скобки, например f(a, b, c), в языке Пролог используются так называемые бесскобочные структуры инфиксного типа, например a f b. Это бинарные (двухаргументные) бесскобочные структуры. К этому же типу можно условно отнести унарные (одноаргументные) бесскобочные структуры: a f и f a.

51

Использование таких структур облегчает чтение многих запи-

сей, например вместо знает(Джон, Мери) и человек(Сократ) бо-

лее естественны и понятны записи: Джон знает Мери и Сократ человек.

Для инфиксной структуры в языке Пролог есть специальное название: операция. Функтор такой структуры называется оператором, аргументы структуры – операндами.

Когда выражение языка содержит несколько операций, необходимо знать, в каком порядке они применяются.

Пусть, например, @ и # – операторы каких-то бинарных операций над числами. Как понимать следующую запись:

2 # 3 @ 4 @ 5 # 6?

Во-первых, надо знать, какая операция из двух имеет более высокий приоритет, а во-вторых, – правоили левоассоциативной является каждая из них. Естественно, что «узнать» это Прологсистема должна до начала логического вывода, поэтому в начале базы данных часто записываются директивы вида

:- op(700, xfy, #). :- op(600, yfx, @).

В директивах применяется встроенный предикат Пролога op/3, все аргументы которого – входные параметры. 1-й аргумент – значение приоритета определяемой операции, 2-й аргумент – спецификация ассоциативности, 3-й аргумент – знак оператора.

Значение приоритета операции важно только по отношению к значениям приоритета других операций: меньше (выше) или больше (ниже).

Значения второго аргумента означают следующее: yfx – левоассоциативная операция,

xfy – правоассоциативная операция, xfx – неассоциативная операция,

yf и fy – допускающие вложенность

(например: not not true),

xf и fx – не допускающие вложенности

(например: Джон человек человек).

Таким образом, в выражении 2 # 3 @ 4 @ 5 # 6 операции применяются в следующем порядке: ( 2 # ((( 3 @ 4 ) @ 5 ) # 6)).

52

На следующей лекции будут рассмотрены ещё несколько типов встроенных предикатов, а также популярные в Прологе рекурсивные методы программирования. Для более детального знакомства с этими вопросами автор рекомендует книги Дж. Стобо [5] и Дж. Малпаса [6].

53

Лекция 4

Основы программирования на Прологе (продолжение)

В данной лекции, в дополнение к тому, что рассматривалось в предыдущей лекции, представлены ещё две категории встроенных предикатов: 1) для преобразования структур данных и 2) для про-

верки типа терма. Кроме встроенных предикатов, обсуждаются примеры определений пользовательских предикатов, которые, в значительной степени, носят универсальный характер или могут понадобиться при решении задач самых разных классов. Особое внимание при этом уделяется способам и предикатам обработки списков. Анализируются особенности рекурсивных методов решения задач, характерных для Пролога – метод входящей рекурсии и

метод исходящей рекурсии.

1. Встроенные предикаты преобразования структур

Рассмотрим только четыре из множества таких предикатов.

Предикат name/2.

Данный предикат преобразует атомоподобный терм (атом, число или строку) в список кодов символов, из которых этот терм состоит. Или наоборот, список кодов – в атомоподобный терм. Например:

Предикат functor/3.

Данный предикат анализирует структуру произвольного вида (1-й аргумент): определяет её имя (2-й аргумент) и её арность (3-й аргумент). Или наоборот – синтезирует структуру произвольного вида (1-й аргумент) по известному имени (2-й аргумент) и арности (3-й аргумент). Например:

54