Предположим, что имеется некоторый список, например список студентов:
[‘Иванов’,’Петров’,’Агеев’,’Левина’,’Лукашов’,’Ленских’]
и мы хотим определить, имеется ли некоторый студент, например Агеев, в этом списке. В Прологе это можно сделать, определив отношение принадлежности объекта некоторому списку с помощью предиката 'принадлежит'(X,L). Целевое утверждение 'принадлежит'(X,L) является истинным, если терм, связанный с Х, является элементом списка L. Чтобы описать этот предикат, рассмотрим понятие "является элементом списка", суть которого раскрывается с помощью следующего определения: "Некоторый объект является элементом списка, если он:
• либо совпадает с головой списка;
• либо является элементом хвоста списка".
Из определения следует, что необходимы два правила для описания предиката 'принадлежит'. Первое говорит о том, что объект Х будет элементом списка L, если X совпадает с головой списка L. На Прологе этот факт записывается следующим образом: 'принадлежит'(Х,[Х|_]). Здесь использована анонимная переменная "_" для обозначения хвоста списка, т.к. хвост списка в этом частном факте никак не используется, следовательно, его содержание безразлично.
Второе правило говорит о том, что Х принадлежит списку также при условии, что он является элементом хвоста списка Т, т.е. принадлежит хвосту списка Т. Эта информация может быть выражена с помощью следующего рекурсивного правила:
'принадлежит'(Х,[_|Т]):- 'принадлежит'(Х,Т).
Анонимная переменная "_", обозначающая голову списка, свидетельствует о том, что информация о голове списка не имеет никакого значения для выбранного пути решения. Два этих правила в совокупности определяют предикат для отношения принадлежности и указывают интерпретатору Пролога, каким образом просматривать список от начала до конца при поиске некоторого элемента в списке.
Наиболее важный момент, о котором следует помнить, встретившись с рекурсивно определенным предикатом, заключается в том, что прежде всего надо найти граничные условия и способ использования рекурсии. Для предиката 'принадлежит' имеются два типа граничных условий. Либо объект, который требуется найти, содержится в списке, либо не содержится. Первое граничное условие распознается первым утверждением, которое приведет к прекращению поиска в списке. Второе граничное условие встречается, когда второй аргумент предиката 'принадлежит' является пустым списком.
Каждый раз, когда при поиске соответствия для целевого предиката 'принадлежит' происходит рекурсивное обращение к тому же предикату, новая цель формируется для более короткого списка ().
Очевидно, что рано или поздно произойдет одно из двух событий: либо произойдет сопоставление с первым правилом для 'принадлежит', либо в качестве второго аргумента 'принадлежит' будет задан пустой список. Как только возникнет одна из этих ситуаций, прекратится рекуррентное порождение новых подцелей. Второе граничное условие не распознается ни одним из утверждений для 'принадлежит', так что процесс поиска сопоставимого элемента списка для целевого утверждения 'принадлежит' закончится неудачей. Это демонстрирует следующий пример на Прологе:
'принадлежит'(Х,[Х|_]).
'принадлежит'(Х,[_|Y]):- 'принадлежит'(X,Y).
? - 'принадлежит'(a,[b,a,e]).
yes
? - 'принадлежит'(d,[b,a,e]).
no
Достоинством предиката 'принадлежит' является то, что он показывает, как с помощью рекурсивного определения получить доступ к каждому элементу списка. Предикат 'принадлежит' может быть использован в следующих интерпретациях:
найти элемент Х в заданном непустом списке Y;
проверить, есть ли элемент Х в заданном непустом списке Y;
просмотреть последовательно и выяснить, какие элементы входят в список. В третьем случае для выдачи на экран всех элементов списка можно использовать следующую программу:
'элементы_списка'(L):- 'принадлежит'(X,L),write(X),nl,fail.
'элементы_списка'(_).
'принадлежит'(Х,[Х|_]).
'принадлежит'(Х,[_|Y]):-
'принадлежит'(X,Y).
'принадлежит'(Х,[Х|_]).
5. Ввод и вывод списков
Для ввода и вывода списков могут быть использованы следующие два способа.
|
Главная
Каталог файлов
