3.2.16 Компоновка данных в список

Иногда при программировании определенных задач возникает необходимость собрать данные из фактов БД в список для последующей их обработки. Пролог содержит встроенный предикат findall, который позволяет выполнить данную операцию. Описание предиката findall выглядит следующим образом:

Findall (Var_, Predicate_, List_), где Var_ обозначает имя для терма предиката Predicate_, в соответствии с типом которого формируются элементы списка List_.

Пример 41: использование предиката findall.

domains

d=integer

predicates

decimal (d)

write_decimal

clauses

decimal (0)

decimal (1)

decimal (2)

decimal (3)

decimal (4)

decimal (5)

decimal (6)

decimal (7)

decimal (8)

decimal (9)

write_decimal:- findall(C, decimal (C), L), write (L).

goal

write_decimal.

3.2.17 Повторение и рекурсия в Прологе

Очень часто в программах необходимо выполнить одну и ту же операцию несколько раз. В программах на Прологе повторяющиеся операции обычно выполняются при помощи правил, которые используют возврат и рекурсию. Существует четыре способа построения итеративных и рекурсивных правил:

• механизм возврата;

• метод возврата после неудачи;

• правило повтора, использующее бесконечный цикл;

• обобщенное рекурсивное правило.

Правила повторений и рекурсии должны содержать средства управления их выполнением. Встроенные предикаты Пролога fail и cut (!) используются для управления возвратами, а условия завершения используются для управления рекурсией. Правила выполняющие повторения, используют возврат, а правила, выполняющие рекурсию, используют самовызов.

3.2.18 Механизм возврата

Возврат является автоматически инициируемым системой процессом, если не используются специальные средства управления им. Если в предикате цели есть хотя бы одна свободная переменная, то механизм возврата переберет все возможные способы связывания этой переменной, то есть реализует итеративный цикл.

Пример 42: распечатать все десятичные цифры.

domains

d=integer

predicates

decimal (d)

write_decimal (d)

clauses

decimal (0).

decimal (1).

decimal (2).

decimal (3).

decimal (4).

decimal (5).

decimal (6).

decimal (7).

decimal (8).

decimal (9).

write_decimal (C):- decimal (C), write (C), nll.

goal

write_decimal (C).

3.2.19 Метод возврата после неудачи

Метод возврата после неудачи может быть использован для управления вычислением внутренней цели при поиске всех возможных решений. Данный метод либо использует внутренний предикат Пролога fail, либо условие, которое порождает ложное значение.

Пример 43: распечатать все десятичные цифры.

domains

d=integer

predicates

decimal (d)

write_decimal

clauses

decimal (0)

decimal (1).

decimal (2).

decimal (3).

decimal (4).

decimal (5).

decimal (6).

decimal (7).

decimal (8).

decimal (9).

write_decimal:- decimal (C), write (C), nl, fail.

goal

write_decimal

В программе есть 10 предикатов, каждый из которых является альтернативным предложением для предиката decimal (d). Во время попытки вычислить цель внутренние подпрогрммы унификации связывают переменную C с термом первого предложения, то есть с цифрой 0. Так как существует следующее предложение, которое может обеспечить вычисление подцели decimal (C), то помещается указатель возврата, значение 0 выводится на экран. Предикат fail вызывает неуспешное завершение правила, внутренние подпрограммы унификации выполняют возврат и процесс повторяется до тех пор, пока не будет обработано последнее предложение.

Пример 44: подсчитать значения квадратов всех десятичных цифр.

domains

d =integer

predicates

decimal (d)

s (d, d)

cikl

clauses

decimal (0).

decimal (1).

decimal (2).

decimal (3).

decimal (4).

decimal (5).

decimal (6).

decimal (7).

decimal (8).

decimal (9).

s( X, Z):- Z=X*X.

cikl:-decimal (I), s(I , S), write (S), nl, fail.

goal

not(cikl)

Пример 45: необходимо выдать десятичные цифры до 5 включительно.

domains

d=integer

predicates

decimal (d)

write_decimal

make_cut (d)

clauses

decimal (0).

decimal (1).

decimal (2).

decimal (3).

decimal (4).

decimal (5).

decimal (6).

decimal (7).

decimal (8).

decimal (9).

write_decimal:- decimal (C), write (C), nl, make_cut (C),!.

make_cut (C):-C=5.

goal

write_decimal

Предикат ! используется для того, чтобы выполнить отсечение в указанном месте. Неуспешное выполнение предиката make_cut порождает предикат fail, который используется для возврата и доступа к цифрам до тех пор, пока цифра не будет равна 5.

Пример 46: необходимо выдать из БД первую цифру , равную 5.

domains

d=integer

predicates

decimal (d)

write_decimal

clauses

decimal (0).

decimal (5).

decimal (2).

decimal (3).

decimal (4).

decimal (5).

decimal (6).

decimal (5).

decimal (8).

decimal (9).

write_decimal:- decimal (C), С=5, write (C), nl, !.

goal

write_decimal

Если из тела правила убрать предикат !, то будут найдены все три цифры 5, что является результатом применения метода возврата после неудачи. При внесении отсечения будет выдана единственная цифра 5.