Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

3.19. Определите предикат

упорядоченный( Список)

который принимает значение истина, если Списокпредставляет собой упорядоченный список чисел. Например: упорядоченный [1, 5, 6, 6, 9, 12] ).

3.20. Определите предикат

подсумма( Множ, Сумма, ПодМнож)

где Множэто список чисел, Подмножподмножество этих чисел, а сумма чисел из ПодМножравна Сумма. Например:

?- подсумма( [1, 2, 5, 3, 2], 5, ПМ).

ПМ = [1, 2, 2];

ПМ = [2, 3];

ПМ = [5];

...

3.21. Определите процедуру

между( N1, N2, X)

которая, с помощью перебора, порождает все целые числа X, отвечающие условию N1≤X≤N2.

3.22. Определите операторы 'если', 'то', 'иначе' и ':=" таким образом, чтобы следующее выражение стало правильным термом:

если X > Y то Z := X иначе Z := Y

Выберите приоритеты так, чтобы 'если' стал главным функтором. Затем определите отношение 'если' так, чтобы оно стало как бы маленьким интерпретатором выражений типа 'если-то-иначе'. Например, такого

если Вел1 > Вел2 то Перем := Вел3

иначе Перем := Вел4

где Вел1, Вел2, Вел3и Вел4 — числовые величины (или переменные, конкретизированные числами), а Перем — переменная. Смысл отношения 'если' таков: если значение Вел1больше значения Вел2, тогда Перемконкретизируется значением Вел3, в противном случае — значением Вел4. Приведем пример использования такого интерпретатора:

?- X = 2, Y = 3,

Вел2 is 2*X,

Вел4 is 4*X,

Если Y > Вел2 то Z := Y иначе Z := Вел4.

Если Z > 5 то W := 1 иначе W :=0.

X = 2

Y = 3

Z = 8

W = 1

Вел2 = 4

Вел4 = 8

• Список — часто используемая структура. Он либо пуст, либо состоит из головы и хвоста , который в свою очередь также является списком. Для списков в Прологе имеется специальная нотация.

• В данной главе рассмотрены следующие операции над списками: принадлежность к списку, конкатенация, добавление элемента, удаление элемента, удаление подсписка.

• Операторная запись позволяет программисту приспособить синтаксис программ к своим конкретным нуждам. С помощью операторов можно значительно повысить наглядность программ.

• Новые операторы определяются с помощью директивы op, в которой указываются его имя, тип и приоритет.

• Как правило, с оператором не связывается никакой операции; оператор это просто синтаксическое удобство, обеспечивающее альтернативный способ записи термов.

• Арифметические операции выполняются с помощью встроенных процедур. Вычисление арифметических выражений запускается процедурой is, а также предикатами сравнения <, =<и т.д.

• Понятия, введенные в данной главе:

список, голова списка, хвост списка

списковая нотация

операторы, операторная нотация

инфиксные, префиксные и постфиксные операторы

приоритет операторов

арифметические встроенные процедуры

Структуры данных вместе с сопоставлением, автоматическими возвратами и арифметикой представляют собой мощный инструмент программирования. В этой главе мы расширим навыки использования этого инструмента при помощи следующих учебных программных примеров: получение структурированной информации из базы данных, моделирование недетерминированного автомата, планирование маршрута поездки и решение задачи о расстановке восьми ферзей на шахматной доске. Мы увидим также, как в Прологе реализуется принцип абстракции данных.

Это упражнение развивает навыки представления структурных объектов данных и управления ими. Оно показывает также, что Пролог является естественным языком запросов к базе данных.

База данных может быть представлена на Прологе в виде множества фактов. Например, в базе данных о семьях каждая семья может описываться одним предложением. На рис. 4.1 показано, как информацию о каждой семье можно представить в виде структуры. Каждая семья состоит из трех компонент: мужа, жены и детей. Поскольку количество детей в разных семьях может быть разным, то их целесообразно представить в виде списка, состоящего из произвольного числа элементов. Каждого члена семьи в свою очередь можно представить структурой, состоящей из четырех компонент: имени, фамилии, даты рождения и работы. Информация о работе — это либо "не работает", либо указание места работа и оклада (дохода). Информацию о семье, изображенной на рис. 4.1, можно занести в базу данных с помощью предложения: