Prolog
Шрифт:
Применим эти правила к следующему примеру:
С :- Р, Q, R, !, S, Т, U.
С :- V.
А :- В, С, D.
?- А.
Здесь А, В, С, D, Р и т.д. имеют синтаксис термов. Отсечение повлияет на вычисление цели С следующим образом. Перебор будет возможен в списке целей Р, Q, R; однако, как только точка отсечения будет достигнута, все альтернативные решения для этого
С :- V.
также не будет учитываться. Тем не менее, перебор будет возможен в списке целей S, Т, U. "Цель-родитель" предложения, содержащего отсечения, -это цель С в предложении
А :- В, С, D.
Поэтому отсечение повлияет только на цель С. С другой стороны, оно будет "невидимо" из цели А. Таким образом, автоматический перебор все равно будет происходить в списке целей В, С, D, вне зависимости от наличия отсечения в предложении, которое используется для достижения С.
Назад | Содержание | Вперёд
Назад | Содержание | Вперёд
5. 2. Примеры, использующие отсечение
5. 2. 1. Вычисление максимума
Процедуру нахождения наибольшего из двух чисел можно запрограммировать в виде отношения
mах( X, Y, Мах)
где Мах = X, если Х больше или равен Y, и Мах есть Y, если Х меньше Y. Это соответствует двум таким предложениям:
mах( X, Y, X) :- Х >= Y.
max( X, Y, Y) :- Х < Y.
Эти правила являются взаимно исключающими. Если выполняется первое, второе обязательно потерпит неудачу. Если неудачу терпит первое, второе обязательно должно выполниться. Поэтому возможна более экономная формулировка, использующая понятие "иначе":
если Х >= Y, то Мах = X,
иначе Мах = Y.
На Прологе это записывается при помощи отсечения:
mах( X, Y, X) :- Х >= Y, !.
mах( X, Y, Y).
5. 2. 2. Процедура проверки принадлежности списку, дающая единственное решение
Для того, чтобы узнать, принадлежит ли Х списку L, мы пользовались отношением
принадлежит( X, L)
Программа была следующей:
принадлежит( X, [X | L] ).
принадлежит X, [Y | L] ) :- принадлежит( X, L).
Эта программа дает "недетерминированный" ответ: если Х встречается в списке несколько раз, то будет найдено каждое его вхождение. Исправить этот недостаток не трудно: нужно только предотвратить дальнейший перебор сразу же после того, как будет найден первый X, а это произойдет, как только в первом предложении наступит успех. Измененная программа выглядит так:
принадлежит( X, [X | L] ) :- !.
принадлежит( X, [Y | L] ) :- принадлежит( X, L).
Эта
?- принадлежит( X, [а, b, с] ).
Х = а;
nо (нет)
5. 2. 3. Добавление элемента к списку, если он в нем отсутствует (добавление без дублирования)
Часто требуется добавлять элемент Х в список L только в том случае, когда в списке еще нет такого элемента. Если же Х уже есть в L, тогда L необходимо оставить без изменения, поскольку нам не нужны лишние дубликаты X. Отношение добавить имеет три аргумента:
добавить( X, L, L1)
где Х - элемент, который нужно добавить, L - список, в который его нужно добавить, L1 - результирующий новый список. Правила добавления можно сформулировать так:
если Х принадлежит к L, то L1 = L,
иначе L1 - это список L с добавленным к нему
элементом X.
Проще всего добавлять Х в начало списка L так, чтобы Х стал головой списка L1. Запрограммировать это можно так:
добавить( X, L, L) :- принадлежит( X, L), !.
добавить( X, L, [X | L] ).
Поведение этой процедуры можно проиллюстрировать следующим примером:
?- добавить( а, [b,с], L).
L = [a, b, c]
?- до6авить( X, [b, с], L).
L = [b, с]
Х = b
?- добавить( а, [b, с, X], L).
L = [b, с, а]
Х = а
Этот пример поучителен, поскольку мы не можем легко запрограммировать "недублирующее добавление", не используя отсечения или какой-либо другой конструкции, полученной из него. Если мы уберем отсечение в только что рассмотренной программе, то отношение добавить будет добавлять дубликаты элементов, уже имеющихся в списке. Например:
?- добавить( a, [a, b, c], L),
L = [а, b, с]
L = [а, а, b, с]
Поэтому отсечение требуется здесь для правильного определения отношения, а не только для повышения эффективности. Этот момент иллюстрируется также и следующим примером.
5. 2. 4. Задача классификации объектов
Предположим, что у нас есть база данных, содержащая результаты теннисных партий, сыгранных членами некоторого клуба. Подбор пар противников для каждой партия не подчинялся какой-либо системе, просто каждый игрок встречался с несколькими противниками. Результаты представлены в программе в виде фактов, таких как