Структура программы на Прологе. Управление выполнением программы (лекция № 4)

1. Структура программы на Прологе. Управление выполнением программы

Лекция № 4

2. Особенности

Visual Prolog – компилируемый язык
Строгая типизация данных
Правила не рассматриваются как данные
(нет возможности добавлять и удалять их
во время исполнения программы)
Нельзя определять операции

3. Разделы программы

директивы компилятора;
CONSTANTS - раздел описания констант;
DOMAINS - раздел описания доменов;
DATABASE - раздел описания предикатов
внутренней базы данных;
PREDICATES - раздел описания
предикатов;
CLAUSES - раздел описания
предложений;
GOAL - раздел описания внутренней цели.

4. Особенности

Все разделы могут располагаться в любом
порядке
Предикаты и домены должны быть описаны
до использования
В описании структурного домена можно
использовать домены, описанные ниже по
тексту
Предикаты, описанные в разделе DATABASE,
могут быть добавлены и удалены из
внутренней базы данных в процессе
выполнения программы

5. Программа, состоящая только из цели

GOAL
write("hello"),readchar(_).

6. Директивы компилятора

trace – для трассирования программы
nowarnings - для подавления
предупреждения системы о том, что какая-то
переменная встречается в предложении
только один раз
include - вставка содержимого некоторого
файла
check_determ – принудительная проверка
детерминированности предикатов

7. Особенности

Трассировку можно запустить только
по определенным предикатам
При наличии трассировки не работает
оптимизация хвостовой рекурсии
Установить по умолчанию
недетерминированность предикатов:
Options – Project – Compiler options –
Warnings – Default predicate type –
Nondeterm

8. Константы

CONSTANTS
pi=3.14
path="c:\\prolog\\bgi"

9. Домены

integer - целое число (-32768...32767)
real - действительное число (±e-307...±e308)
char - символ в одиночных апострофах
string - последовательность символов в
кавычках
symbol - символическая константа (атом)
file - файл

10. Описание собственного домена

<имя домена> = <определение домена>
или
file = <символическое имя файла1>; ...;
<символическое имя файлаN>
или
<имя спискового домена> = <имя домена элементов
списка>*
Например:
DOMAINS
i=integer
list=i*

11. Описание структурного домена

<имя структуры> = <имя функтора> (<имя домена первой
компоненты>, ..., <имя домена последней компоненты>)
[;<имя функтора>(...)]*
Например:
flatpoint = p(integer, integer)
triangle = tr(point, point, point)
fullpoint = p(integer, integer); p(integer, integer, integer)

12. Описание предикатов

<имя предиката> (<имя домена первого аргумента>,
..., <имя домена n-го аргумента>).
Например:
PREDICATES
mother(string,string).
member(integer,integer*).
member(real,real*).
member(char,char*).
member(string,string*).
Один и тот же предикат
будет работать с
данными различных
доменов

13. Стандартные предикаты

readln(_)
readint(_)
readreal(_)
readchar(_)
readterm(имя_домена,
терм_домена)
write([<переменная /
константа /
значение>,…])
writef – форматный
вывод
nl
upper_lower(_,_)
str_int(_,_)
str_real(_,_)
str_char(_,_)
char_int(_,_)
true
fail
free(_)
bound(_)

14. Стандартные предикаты

div()
mod()
trunc()
round()
random(_)
random(<число>,_)
Все встроенные предикаты – детерминированные

15. Программа «Родственники»

DOMAINS
s=string
PREDICATES
nondeterm mother(s,s)
nondeterm grandmother(s,s)
CLAUSES
mother("Наташа","Даша").
mother("Даша","Маша").
grandmother(X,Y):mother(X,Z),
mother(Z,Y).
Правила хорошего тона:
1) между процедурами –
пустая строка;
2) тело правила – с новой
строки с отступом;
3) каждая подцель тела – с
новой строки с отступом.
Как выглядит цель для
поиска всех бабушек?
Как выглядит цель для
поиска всех мам?
Как выглядит цель для
поиска всех мам и
последовательным выводом
всех решений по нажатию
клавиши?

16. Управление выполнением программы

1. Метод поиска в глубину (бэктрекинг)
2. Метод отката после неудачи
3. Отсечение и откат
4. Метод поиска, определяемый
пользователем

17. Бэктрекинг

DOMAINS
s=string
PREDICATES
mother(s,s)
grandmother(s,s)
CLAUSES
mother("Даша","Маша").
mother("Наташа",”Даша").
mother("Наташа",”Глаша").
mother("Даша",”Саша").
grandmother(X,Y):–
mother(X,Z),
mother(Z,Y).
Внешняя цель:
grandmother(B,V)

18. Метод отката после неудачи

DOMAINS
s=string
PREDICATES
mother(s,s)
grandmother(s,s)
CLAUSES
mother("Даша","Маша").
mother("Наташа",”Даша").
mother("Наташа",”Глаша").
mother("Даша",”Саша").
grandmother(X,Y):–
mother(X,Z),
mother(Z,Y).
GOAL
grandmother(B,V),
write(“Имя бабушки – “,B),
write(“Имя внучки – “,V)

19. Метод отката после неудачи

DOMAINS
s=string
PREDICATES
mother(s,s)
grandmother(s,s)
CLAUSES
mother("Даша","Маша").
mother("Наташа",”Даша").
mother("Наташа",”Глаша").
mother("Даша",”Саша").
grandmother(X,Y):–
mother(X,Z),
mother(Z,Y).
GOAL
grandmother(B,V),
write(“Имя бабушки – “,B),
write(“Имя внучки – “,V), nl, fail.

20. Метод отката после неудачи

DOMAINS
s=string
PREDICATES
mother(s,s)
grandmother(s,s)
show_names
CLAUSES
mother("Даша","Маша").
mother("Наташа",”Даша").
mother("Наташа",”Глаша").
mother("Даша",”Саша").
grandmother(X,Y):–
mother(X,Z),
mother(Z,Y).
show_names:–
mother(_,Name),
write(" ", Name), nl,
fail.
GOAL
write(“Имена дочек:”),nl,
show_names.

21. Метод отката после неудачи

DOMAINS
s=string
PREDICATES
mother(s,s)
grandmother(s,s)
show_names2(s)
CLAUSES
mother("Даша","Маша").
mother("Наташа",”Даша").
mother("Наташа",”Глаша").
mother("Даша",”Саша").
grandmother(X,Y):–
mother(X,Z),
mother(Z,Y).
show_names2(Mother):–
mother(M,Name),
M=Mother,
write(" ", Name), nl,
fail.
GOAL
write(“Имена дочек Даши:”),nl,
show_names2(“Даша”).

22. Отсечение и откат

DOMAINS
s=string
PREDICATES
mother(s,s)
grandmother(s,s)
show_names3(s)
CLAUSES
mother("Даша","Маша").
mother("Наташа",”Даша").
mother("Наташа",”Глаша").
mother("Даша",”Саша").
grandmother(X,Y):–
mother(X,Z),
mother(Z,Y).
show_names3(Daughter):–
mother(_,Name),
write(" ", Name), nl,
Name=Daughter,
write("Искомый человек найден!"),!.
GOAL
write(“Имена всех дочек до Глаши:”),nl,
show_names3(“Глаша”).

23. Метод повтора, определяемый пользователем

repeat.
repeat:repeat.
double_char:–
repeat,
readchar(C),
write(C,C), nl,
C=’.’,!,
nl,write("Была введена точка. Закончили.").
GOAL
write(“Вводятся символы, которые нужно повторить. Точка –
завершение”),
nl,
double_char.