Фразы, термы, факты, правила.

Программа на Прологе состоит из множества фраз. В каждой фразе формулируется некоторое отношение между термами, т.е. программу можно рассматривать как сеть отношений между термами. Аргументами отношений являются термы. Каждый терм обозначает некоторую сущность, принадлежащую миру. Алфавит языка Пролог включает прописные и строчные буквы, цифры и специальные символы (+ - * / < > = : . _ & ~).

Существуют три типа термов:

1. Константы:

• атомы (конкретные объекты)

• числа.

Атомы можно создавать тремя способами:

а) из цепочки букв, цифр и символа подчеркивания, начиная цепочку со строчной буквы;

б) из специальных символов (осторожно);

в) из цепочки символов, заключенных в одинарные кавычки (‘Том’) (если мы хотим иметь атом, начинающийся с прописной буквы - так он будет отличен от переменной).

Числа:

• целые(-16 383 до 16 383);

• вещественные (например, 2.1), которые редко используются, так как Пролог предназначен для обработки символьной информации;

2. переменные - это цепочки, состоящие из букв, цифр и символа подчеркивания, начинающиеся с прописной буквы или с символа подчеркивания, а также сам символ "_".

Символ "_" обозначает анонимную переменную. Анонимная переменная используется, если имя переменной не имеет значения для логических выводов или не требуется получить ее значение, когда задается вопрос. Например, переменная встречается в предложении один раз, в этом случае нет необходимости давать ей имя:

имеет_ребенка (X):-

родитель(X, Y).

Можно использовать родитель (X, _) ,так как имя ребенка не имеет значения. Если в одном предложении встречаются несколько символов "_", то это каждый раз новая анонимная переменная:

некто_кто_имеет_ребенка:- родитель(_, _).

Если анонимная переменная встречается в вопросе, то ее значение не выводится при ответе системы:

?- родитель(X, _).

Диапазон переменной - одно предложение. Одно имя в двух предложениях обозначает разные переменные. Один и тот же атом обозначает один и тот же объект во всей программе.

3. Структуры - это составные термы. Записываются в виде:

имя (арг1, арг2, ..., аргn) ,

где арг1, ..., аргn сами являются термами (т.е. константами, переменными или структурами).

Структуры - это определяемые программистом объекты произвольной сложности. Имя структуры называется функтором, а аргументы в скобках - компонентами. Функтор объединяет компоненты в структуру.

Примеры:

дата(1, май, 1998).

Дата(День, Месяц, Год).

День, Месяц, Год являются переменными и им можно приписать значения на более поздних этапах вычислений.

Все структурные объекты можно представлять в виде деревьев, где функтор - корень дерева, а ветви - компоненты. Если некоторая компонента является структурой, то ей соответствует поддерево в дереве, изображающем весь структурный объект. Функтор, служащий корнем дерева, называется главным функтором терма.

Представим в виде структуры арифметическое выражение:

(a - b) * (3 + c) / d – 6

Используя функторы - , + , * , / можно записать

- ( / ( * ( - (a , b), + ( 3 , c ) ) , d ) ,6 )

Главный функтор терма здесь - .

Разные структуры могут иметь одинаковые функторы, если они различаются количеством компонентов, например:

точка(X , Y) - точка в двумерном пространстве;

точка (X , Y , Z) - точка в трехмерном пространстве.

В одной программе - это разные структуры.

В Прологе используются рекурсивные структуры, в которых один из аргументов каждой записи указывает на следующую запись. Например, рассмотрим структуру "клиент", содержащую информацию о клиенте, берущем автомашину напрокат: фамилию, суточный тариф и количество дней, на которые взята машина.

клиент ( петров , 29 , 4 ).

Представим записи о всех клиентах в виде рекурсивной структуры с именем «клиент». Для этого добавим в структуру «клиент» дополнительный аргумент, указывающий на следующую запись:

клиент ( петров, 29, 4, клиент ( иванов, 40, 5, клиент ( сидоров, 13, 1, end) ) ).

end означает, что записей больше нет. Рекурсивные структуры аналогичны связным спискам языка СИ, но работать с ними легче, так как система осуществляет все действия по обработке указателей.