5.10 Определение структур управления
if-then-else
Введем понятие метаусловия ("мета"-соответствует приставке -над) - переменная, которая записывается не только в л.ч. правила в качестве аргумента, но и в п.ч. правила в качестве условия.
p(A,B,C) :- A,B,C.
переменные A,B,C -метаусловия
правило
Каждый раз при обращении к такому правилу, вместо переменных A,B,C должны подставляться конкретные условия.
ПРИМЕР :
if(Если,То,Иначе) :-
Если, !, То; используем для того, чтобы м.б.
Иначе. оценить -X
abs(X,Y) :-if( X>=0, Y=X, Y is -X )
min(X,Y,Z):-if( X<=Y, Z=X, Z=Y )
Метаусловиями удобно воспользоваться при определении предиката отрицания :
not(Условие):-
Условие, !,fail;
succeed.
не_явл_элем(X,L):-
not(элемент(X,L)).
вып_один_раз(Условие) :-
Условие, !.
Если выполнится Условие хотя-бы один раз, то
отсечь все оставшиеся т. выбора.
5.11 Организация циклов в языке пролог
Ниже рассматриваются способы организации циклов без использования рекурсии.
Цикл с возвратом
родители(Отец,Ребенок).
родители(сидоров,дмитрий).
родители(иванов,ира).
родители(петров,андрей).
Требуется написать предикат, который просмотрел бы всю БД и выдал бы на экран/печать всех детей какого-либо родителя.
Как только ПРОЛОГ-Система достигает fail она начинает искать дополнительные т. выбора. Т.о., необходимо создавать искусственную неудачу, направляя процесс решения в обратную сторону.
все_дети(Отец) :-
родитель(Отец,Жеребенок),
print(Жеребенок),
fail;
succeed.
?-
все_дети(сидоров).
родитель(сидоров,Жеребенок),print(Жеребенок),fail
. . . succeed
f(БД) - зависит от БД
Жеребенок=дмитрий
print(Жеребенок),fail
fail - Заставит ПРОЛОГ-С искать новую т. выбора
Такие структуры, в которых путем создания искусственной неудачи мы принуждаем систему к повторному выполнению операций называются циклом с возвратом.
Вышеизложенный предикат все_дети() м. обобщить и определить предикат все_решения().
все_решения(Условия,Перем):-
Условие, print(Перем), fail;
succeed.
все_решения(родитель(Отец,Ребенок),Ребенок).
Вложенные циклы
Пусть даны {L1}, {L2} и требуется вывести на экран общие элементы обоих списков. Предполагается, что списки м. содержать повторяющиеся элементы.
общие_элементы(L1,L2):-
элемент(X,L1), элемент(X,L2), print(X), fail;
succeed.
. . .
L11 L12 L1i L1N
... ...
L21 L22 L2M L21 L22 L2M
Здесь Пролог проверяет оба пути, т.е. происходит как бы двойной цикл.
Для решения задачи: "Если выполняется 1-ое условие, то необходимо выполнить решение для 2-го условия " рассмотрим пример.
Пусть имеется БД, которая хранит сведения о сотрудниках организации:
работник(Имя,Отдел,Языки). - пусть мы имеем много подобных
фактов.
Факт "некоторый сотрудник работает в отделе ПРОЛОГ" имеет вид:
нек_сотр_раб_в_отд_пролог(X):-
работник(X,пролог,_).
знает_англ_яз(X):-
работник(X,_,Языки),элемент(англ,Языки).
Выясним следующее обстоятельство: "Знают ли все сотрудники отдела ПРОЛОГ английский язык ?". Сначала определим этот предикат не для Arity Prolog:
все_сотр_знают_англ_яз :-
работник(X,Пролог),
(знают_англ_яз(X), /, fail;
!, fail);
succeed.
Зарисуем этот предикат в виде схемы
запрос
нового решения
решение м.б.
полученно ?
Запрет вариантов
Условия 2
succeed fail
Фактически нами определен предикат :"Для каждой реализации Условия 1 реализуется ли решение Условия 2 ? "
Для Arity Prolog :
Заменим предикат "/" , которого нет в Arity Prolog. Можно заметить, что предикат "/" есть не что иное, как "Предикат Условия 2 выполнить 1 раз для тех значений переменных, для которых выполнилось Условие 1 ".
следует( Условие1, Условие2) :-
Условие1,
( вып_один_раз( Условие2 ), fail ;
not(вып_один_раз( Условие2 )),
, !, fail ) ;
succeed.
"Для всех ли решений Условия 1 выполняется Условие 2 ?"
Т.о., Пролог проверяет выполнение первого условия и для каждого полученного решения проверяет второе условие.