Логическое программирование. Язык Prolog.

1. Предикаты Пример 1.1. Максимум из двух чисел

Давайте создадим предикат, который будет находить максимум из двух чисел. У предиката будет три аргумента. Первые два аргумента - входные для исходных чисел, в третий выходной аргумент будет помещен максимум из первых двух аргументов.

Предикат будет довольно простым. Мы запишем, что в случае, если первое число больше второго, максимальным будет первое число, в случае, если первое число меньше, максимумом будет второе число. Надо также не забыть про ситуацию, когда числа равны, в этом случае максимумом будет любое из них.

Решение можно записать в следующем виде:

max(X,Y,X):-

X>Y. /* если первое число больше второго,

то первое число - максимум */

max(X,Y,Y):-

X<Y. /* если первое число меньше второго,

то второе число - максимум */

max(X,Y,Y):-

X is Y. /* если первое число равно второму,

возьмем в качестве максимума

второе число */

Последнее предложение можно объединить со вторым или третьим в одно предложение. Тогда процедура будет состоять не из трех предложений, а всего из двух:

max(X,Y,X):-

X>Y. /* если первое число больше второго,

то первое число - максимум */

max(X,Y,Y):-

X<=Y./* если первое число меньше или равно

второму, возьмем в качестве максимума

второе число */

?- max(1,2,X).

X = 2

2. Отсечения

Пример 2.1. Максимум из двух чисел, вычисления с отсечениями

Оптимизируем ф-ю поиска максимума из двух чисел с помощью отсечений.

max2(X,Y,X):-

X>Y,!./* если первое число больше второго, то первое число - максимум */

max2(_,Y,Y). /* в противном случае максимумом будет второе число */

?- max2(1,2,X).

X = 2

3. Ветвления

Пример 3.1. Реализация ветвления

С помощью отсечения в Прологе можно смоделировать такую конструкцию императивных языков, как ветвление.

:-op(1160, fx, if).

:-op(1150, xfx, then).

:-op(1155, xfx, else).

if A then B else C :- A, B; not(A), C.

max(X,Y,Z) :- if X>Y then Z is X else Z is Y.

?- max2(1,2,X).

X = 2

4. Операторы

Пример 4.1. Определение условных операторов

Зададим условные операторы и запишем с их помощью определение прдиката max

:-op(1160, fx, if).

:-op(1150, xfx, then).

:-op(1155, xfx, else).

if A then B else C :- A, B; not(A), C.

max(X,Y,Z) :- if X>Y then Z is X else Z is Y.

5. Рекурсия

Пример 5.1. Рекурсивное определение отношения «Предок»

Предположим, что в базе знаний есть набор фактов, описывающий родственные связи людей через отношение "быть родителем". Предикат родитель имеет два аргумента. В качестве его первого аргумента указывается имя родителя, в качестве второго - имя ребенка. Мы хотим создать отношение "быть предком", используя предикат родитель. Для того чтобы один человек был предком другого человека, нужно, чтобы он либо был его родителем, либо являлся родителем другого его предка.

/* предком является родитель */

ancestor(X, Y):- parent(X, Y).

/* предком является родитель предка */

ancestor(X, Y):- parent(X, Z), ancestor(Z, Y).