Что такое Сопоставление?
В предыдущих разделах данной главы вы познакомились с тем, как Про-
лог "сопоставляет вопросы и ответы", "ищет сопоставление", "сопоставляет
условия с фактами", "сопоставляет переменные с константами" и т.д. В дан-
ном разделе объясняется, что же понимается под термином "сопоставление".
В Прологе имеется несколько примеров сопоставления одной вещи с дру-
гой. Ясно, что идентичные структуры сопоставимы (сравнимы) друг с другом:
parent (joe, tammy) сопоставимо (сравнимо)
с parent (joe, tammy)
Однако, сопоставление (сравнение) обычно использует одну или нес-
колько свободных переменных. Например: если X свободна, то
parent (joe, X) сопоставимо с parent (joe, tammy)
и X принимает значение (связывается с) "tammy".
Если же X уже связана, то она действует также, как обычная констан-
та. Таким образом, если X связана со значением "tammy", то
parent (joe, X) сопоставимо с parent (joe, tammy), однако
parent (joe, X) не сопоставимо с parent (joe, millie)
Во втором примере сопоставление не выполняется, т.к. если переменная
становится связанной, то ее значение не может изменяться.
Как может переменная оказаться уже связанной при попытке Пролога со-
поставления ее с чем либо? Вспомните, что переменные не могут хранить
значения, т.к. они становятся связанными только на промежуток времени,
необходимый для отыскания (или попытки отыскания) одного решения одной
цели. Поэтому, имеется только одна возможность того, что переменная может
оказаться связанной перед попыткой сопоставления - если цель требует
больше одного шага, и переменная стала связанной на предыдущем шаге. Нап-
ример:
parent (joe, X) and parent (X, jenny)
является корректной целью. Она означает: "Найти кого-либо, являющегося
ребенком Joe и родителем Jenny". Здесь при достижении подцели parent (X,
jenny) переменная X уже будет связана. Если для подцели parent (X, jenny)
нет решений, - Пролог "развяжет" переменную X и вернется назад, пытаясь
найти новое решение для parent (joe, X), а затем проверит, будет ли рабо-
тать parent (X, jenny) с новым значением X.
Две свободные переменные могут сопоставляться друг с другом. Напри-
мер:
parent (joe, X) сопоставляется с parent (joe, Y),
связывая при этом переменные X и Y между собой. С момента "связывания" X
и Y трактуются как одна переменная и любое изменение значения одной из
них приводит к немедленному соответствующему изменению другой. В случае
подобного "связывания" между собой нескольких свободных переменных - все
они называются совмещенными свободными переменными. Некоторые действи-
тельно мощные методы программирования специально используют "взаимосвязы-
вание" свободных переменных, являющихся, на самом деле, различными.
В Прологе связывание переменных (со значениями) производится двумя
способами: на входе и выходе. Направление, в котором передаются значения,
указывается в "шаблоне потока параметров". Когда переменная передается в
предложение - она считается входным параметром и обозначается (i); когда
же переменная возвращается из предложения - она является выходным пара-
метром и обозначается (o).
Выводы
Ниже сведены основные идеи, введенные в данной главе:
1. Пролог'овская программа состоит из предложений, которые могут
быть фразами двух типов: фактами или правилами.
# Факты - это связи или свойства, о которых вы (программист) твердо
знаете, что они истинны.
# Правила - это зависимые связи (отношения); они позволяют Прологу
выводить один фрагмент информации из другого.
2. Факты могут иметь вид:
property (object, object,...,object)
или
relation (object, object,...,object)
где property - это свойство объектов, а relation - связь между объектами.
Различия между этими понятиями несущественны, и, поэтому, в дальнейшем мы
будем использовать термин "связь".
3. Каждый факт программы задает либо связь, влияющую на один или бо-
лее объектов, либо свойство одного или более объектов. Например, в факте
Пролога
likes (tom, baseball)
связь - это likes (нравится), а объекты - tom (Том) и baseball (бейсбол):
Тому нравится бейсбол. В другом факте
left_hauded (benjamin)
left_hauded (левый крайний) является свойством объекта benjamin; другими
словами: Бенджамин - левый крайний.
4. В общем виде правила имеют заголовок и тело, которые выглядят в
соответствии со следующей программой:
relation (object, object,...,object) if
relation (object,...,object) and
...
...
relation (object,...,object).
5. Сообразуясь со следующими ограничениями, вы можете устанавливать
любые имена для связей и объектов в своей программе:
# Имя объекта должно начинаться со строчной буквы, за которой может
быть любое число символов. Этими символами могут быть: буквы верхне-
го и нижнего регистров, цифры и символы подчеркивания.
# Имена свойств и связей должны начинаться с буквы, за которой может
следовать любая комбинация букв, цифр и символов подчеркивания.
6. Предикат - это символическое имя (идентификатор) связи с последо-
вательностью аргументов. Программа на Прологе - это последовательность
предложений и директив, а процедура - это последовательность предложений,
описывающих предикат. Предложения, принадлежащие одному предикату, должны
следовать друг за другом.
7. Переменные позволяют вам записывать общие факты и правила и зада-
вать общие вопросы.
# Имя переменной в Турбо Прологе должно начинаться с заглавной буквы
или символа подчеркивания (_), после которой вы можете использовать
любое число букв (верхнего и нижнего регистра), цифр и символов под-
черкивания.
# Переменные в Прологе получают свои значения в результате сопостав-
ления констант в фактах или правилах. До получения значения перемен-
ная является свободной, после - становится связанной.
# Вы не можете длительно хранить информацию с помощью "связывания"
переменной со значением, т.к. переменная является связанной только в
пределах предложения.
8. Если в запросе вас интересует только определенная информация, то
для игнорирования не нужных вам значений вы можете использовать анонимные
переменные. В Прологе анонимные переменные обозначаются одиночным симво-
лом подчеркивания (_).
Анонимная переменная может быть использована вместо любой другой пе-
ременной; она сопоставляется с чем угодно. Анонимная переменная никогда
не принимает какого-либо значения.
9. Задание Прологу вопросов о фактах в вашей программе называется
запросами к системе Пролога; более общим термином для запроса является
"цель". Пролог пытается разрешить цель (ответить на вопрос), начиная с
первого факта и просматривая все факты до достижения последнего из них.
10. Составная цель - это цель, включающая две или более частей; каж-
дая часть составной цели называется подцелью. Составная цель может быть
конъюктивной (подцель A and подцель B) или дизъюктивной (подцель A or
подцель B).
11. Комментарии делают вашу программу более удобной для чтения. Вы
можете заключать комментарии в разделители /*как здесь */ или предварять
их одним символом процента, % как здесь.
12. В Прологе имеется несколько способов сопоставления одного с дру-
гим:
# Идентичные структуры сопоставляются друг с другом.
# Свободная переменная сопоставляется с константой или с ранее свя-
занной переменной (и становится связанной с соответствующим значени-
ем).
# Две свободные переменные могут сопоставляться (и связываться) друг
с другом. С момента связывания они трактуются как одна переменная:
если одна из них принимает какое-либо значение, то вторая немедленно
принимает то же значение.
13. Для обеспечения еще более легкого чтения программ на Турбо Про-
логе следующие символы и слова в нем являются попарнозаменяемыми: "if" и
":-", "and" и ",", "or" и ";". Таким образом, следующие два фрагмента
программы идентичны:
is_older (Person1, Person2) if is_older (Person1, Person2):-
age (Person1, Age1) and age (Person1, Age1),
age (Person2, Age2) and age (Person2, Age2),
Age1 > Age2. Age1 > Age2.
- Руководство пользователя турбо пролог 2.0.
- Часть 1: Введение в Турбо Пролог 2.0 18
- Часть 2. Изучение турбо пролога 2.0 44
- Глава 3. Основы пролога 44
- Глава 4. Программы турбо пролога 65
- Глава 5. Унификация и поиск с возвратом. 84
- Глава 6. Простые и составные объекты 116
- Глава 7. Повтор и рекурсия 132
- Глава 8. Списки и рекурсия 160
- Глава 9. Внутренняя база данных турбо пролога 180
- Глава 10. Трассировка и отладка 189
- Часть 3. Описание турбо пролога 2.0 203
- Глава 11. Арифметические вычисления и сравнения 203
- Глава 12. Запись, чтение и файлы 215
- Глава 13. Обработка строк в турбо прологе 240
- Глава 14. Окна в ваших программах 249
- Глава 15. Система внешних баз данных 269
- Глава 16. Программирование на системном уровне 298
- Глава 17. Графический интерфейс borland 309
- Глава 18. Примеры программ 347
- Глава 19. Сложные приемы программирования 365
- Введение
- О Прологе
- Для чего может быть использован Турбо Пролог?
- Чем Турбо Пролог отличается от других языков?
- Минимальные требования к системе
- Поддерживаемое оборудование
- О руководствах по Турбо Пролог 2.0
- Том I: Руководство пользователя
- Рекомендуемая литература
- Используемые шрифты
- Торговые марки.
- Как связаться с фирмой Borland.
- Часть 1 введение в турбо пролог 2.0 глава 1. Установка турбо пролога 2.0
- Что хранится на ваших дисках
- Теперь сделаем резервные копии
- Установка Турбо Пролога на вашу систему
- Установка на систему с гибкими магнитными дисками
- Установка на жесткий диск
- Использование данного руководства
- Глава 2. Начало
- Загрузка Турбо Пролога
- Краткое руководство по меню и "горячим" клавишам.
- Главное меню
- Спускающиеся меню
- "Горячие" клавиши и командные клавиши
- "Горячие" клавиши главного меню
- Командные клавиши редактора
- Командные клавиши компиляции
- Стирание текста
- Манипулирование текстовыми блоками
- Ваша первая программа на Турбо Прологе
- Ввод вашей программы в редактор
- Корректирование ввода
- Просмотр в редакторе
- Запуск вашей программы
- Что происходит, когда вы делаете синтаксическую ошибку
- Сохранение вашей программы на диске
- Просмотр файлов на диске
- Трассирование вашей программы
- Пользователям с гибкими магнитными дисками: создание автономных программ.
- Контроль установки системы
- Часть 2. Изучение турбо пролога 2.0 глава 3. Основы пролога
- ПрОграммирование в лоГике
- Предложения: Факты и Правила.
- Факты: То что известно
- Правила: То что вы можете получить из заданных фактов
- Запросы
- Совместное задание фактов, правил и запросов
- Переменные: основные положения
- Упражнения
- Из естественного языка в программы на Прологе
- Упражнения
- Предикаты (связи)
- Переменные (обобщенные предложения)
- Как переменные получают свои значения
- Анонимные переменные
- Цели (запросы)
- Составные цели: Конъюнкция и Дизъюнкция
- Комментарии
- Что такое Сопоставление?
- Глава 4. Программы турбо пролога
- Основные секции программы на Турбо Прологе
- Секция предложений
- Секция предикатов
- Как объявить предикат пользователя
- Имена предикатов
- Аргументы предикатов
- Секция доменов
- Примеры.
- Секция цели
- Подробнее о декларациях и правилах
- Задание типов аргументов при декларации предикатов
- Упражнения
- Арность (размерность)
- Синтаксис правил
- Ключевое слово Пролога "if" и "if" в других языках
- Автоматическое преобразование типов
- Другие секции программы
- Секция базы данных
- Секция констант
- Глобальные секции
- Директивы компилятора
- Директива include
- Директивы trace и shorttrace
- Глава 10 подробно объясняет трассирование, однако еще до того, как
- Глава 5. Унификация и поиск с возвратом.
- Сопоставление и унификация
- Поиск с возвратом.
- Поиск всех решений
- Упражнение на поиск с возвратом.
- Детальный обзор поиска с возвратом.
- Четыре основных принципа поиска с возвратом.
- Поиск с возвратом для внутреннего целевого утверждения
- Управление поиском решений.
- Использование предиката fail.
- Упражнения.
- Прерывание поиска с возвратом: отсечение.
- Как использовать отсечение.
- Предотвращение поиска с возвратом к предыдущей подцели в правиле.
- Предотвращение поиска с возвратом к следующему предложению.
- Детерминизм и отсечение.
- Пример, использующий отсечение
- Предикат not.
- Упражнения.
- Пролог с процедурной точки зрения.
- Как представлять факты и правила в качестве процедур
- Использование правил для условного ветвления (case).
- Представление проверки в правиле.
- Отсечение как goto.
- Возврат вычисленного значения.
- Глава 6. Простые и составные объекты
- Простые объекты данных.
- Переменные как объекты данных.
- Константы как объекты данных.
- Литеры.
- Составные объекты данных и функторы
- Унификация составных объектов.
- Использование знака равенства для унификации составных объектов.
- Рассмотрение нескольких значений как единое целое.
- Примеры использования функторов.
- Пример использования составных объектов.
- Упражнение.
- Объявление доменов составных объектов.
- Запись определений доменов: Обзор.
- Многоуровневые составные объекты.
- Пример, иллюстрирующий структуру предложения.
- Упражнения.
- Определения составных смешанных доменов.
- Аргументы множественных типов.
- Сравнение составных объектов.
- Глава 7. Повтор и рекурсия
- Процесс повторения
- Снова поиск с возвратом
- Упражнение
- Предварительные и последующие операции
- Упражнение
- Использование поиска с возвратом в замкнутых системах
- Упражнения
- Рекурсивные процедуры
- Что же все-таки делает компьютер?
- Преимущества рекурсии
- Оптимизация хвостовой рекурсии
- Как задать хвостовую рекурсию
- Упражение
- Как избежать хвостовой рекурсии
- На помощь приходит команда "cut"
- Использование аргументов в качестве переменных цикла
- Упражнения
- Рекурсивные структуры данных
- Деревья - как типы данных
- Обход дерева
- Создание дерева
- Бинарные поисковые деревья
- Сортировка на основе дерева
- Упражнения
- Глава 8. Списки и рекурсия
- Что такое списки?
- Объявление списков
- Голова и хвост списка
- Работа со списками
- Использование списков
- Печать списков
- Упражнение
- Подсчет элементов списка
- Упражнение
- Хвостовая рекурсия
- Упражнение
- Другой пример - изменения в списках
- Снова о хвостовой рекурсии
- Еще об изменении списков
- Принадлежность к списку
- Упражнение
- Объединение одного списка с другим: декларативное и процедурное программирование
- Рекурсии с процедурной точки зрения
- Упражнение
- Один предикат может иметь несколько вариантов использования
- Упражнение
- Немедленный поиск всех решений
- Составные списки
- Упражнение
- Грамматический разбор списков
- Заключение
- Глава 9. Внутренняя база данных турбо пролога
- Использование внутренней базы данных
- Объявление внутренней базы данных
- Обновление внутренней базы данных
- Занесение фактов во время исполнения
- Удаление фактов во время выполнения программы
- Удаление нескольких фактов сразу
- Считывание новых фактов из файла во время выполнения программы
- Сохранение базы данных с фактами во время работы программы
- Примеры
- Глава 10. Трассировка и отладка
- Синтаксическая проверка
- Трассировка
- Директива трассировки
- Пример использования директивы trace
- Трассировка в режиме оптимизации: shorttrace
- Трассировка указанных предикатов
- Пример использования директивы shorttrace
- Сохранение результатов трассировки
- Предикат trace
- Пример использования предиката trace
- Диалоговое управление трассировкой
- Состояние ( Status )
- Окно Трассировки ( Trace Window )
- Окно Редактора ( Edit Window )
- Предикаты, с особым значением в режиме трассировки
- Упражнение по трассировке
- Директивы компилятора, используемые для отладки
- Директивы check_determ и nondeterm
- Упражнение
- Директива diagnostics
- Директива nowarnings
- Собщения об ошибках во время выполнения программы
- Опции компилятора из меню
- Integer Overflow Check (Проверка целого)
- Stack Check (Проверка стека)
- Часть 3. Описание турбо пролога 2.0 глава 11. Арифметические вычисления и сравнения
- Арифметические выражения
- Операции
- Порядок вычислений
- Функции и предикаты
- Генератор случайных чисел
- Предикат random/1
- Предикат random/2
- Целочисленная и вещественная арифметика
- Равенство и предикат равенства
- Упражнения
- Сравнение символов, строк и идентификаторов
- Символы
- Идентификаторы
- Примеры, демонстрирующие предикат write
- Упражнение
- Предикат writef/*
- Турбо Пролог распознает следующие спецификаторы формата поля f:
- Примеры форматного вывода
- Предикат readln/1
- Предикаты readint/1, readreal/1 и readchar/1
- Предикат readterm/2
- Предикат file_str/2
- Предикат inkey/1
- Предикат keypressed/0
- Предикат unreadchar/1
- Примеры
- Упражнение
- Открытие и закрытие файлов
- Предикат openread/2
- Предикат readdevice/1
- Предикат writedevice/1
- Примеры
- Работа с файлами
- Примеры
- Предикат eof/1
- Предикат flush/1
- Предикат existfile/1
- Предикат deletefile/1
- Предикат renamefile/2
- Предикат disk/1
- Расширение базы данных с помощью файлов
- Работа с фактами, как с термами
- Примеры
- Глава 13. Обработка строк в турбо прологе
- Обработка строк
- Основные предикаты управления строкой
- Frontchar/3
- Fronttoken/3
- Frontstr/4
- Concat/3
- Str_lеn/2
- Str_char/2
- Str_int/2
- Str_real/2
- Upper_lower/2
- Примеры.
- Глава 14. Окна в ваших программах
- Основные операторы управления окном.
- Задание атрибутов экрана дисплея.
- Черно-белый дисплей.
- Цветной дисплей.
- Makewindow/8
- Пример.
- Shiftwindow/1
- Clearwindow/0
- Removewindow/0
- Cursor/2
- Пример.
- Игра в угадывание слов с использованием окон.
- Усовершенствованные предикаты обработки окон.
- Textmode/2
- Makewindow/11
- Existwindow/1
- Gotowindow/1
- Removewindow/2
- Resizewindow/0
- Resizewindow/4
- Пример.
- Framewindow/1
- Framewindow/4
- Colorsetup/1
- Scr_char/3
- Scr_attr/3
- Field_str/4
- Field_attr/4
- Window_str/1
- Window_attr/1
- Простая игра.
- Использование редактора и dir из программы.
- Editmsg/8
- Edit/2 и edit/13
- Аргументы предиката edit.
- Display/1
- Пример доступа к редактору и каталогу.
- Заключение.
- Глава 15. Система внешних баз данных
- Внешние базы данных в Турбо Прологе.
- Обзор: что такое внешние базы данных?
- Соглашения об именовании.
- Селекторы внешних баз данных.
- Домены, связанные с внешними базами данных.
- Указатели базы данных.
- Домен ref.
- Обработка целых баз.
- Db_create/3
- Db_open/3
- Db_copy/3
- Db_openinvalid/3
- Db_flush/1
- Db_close/1
- Db_delete/1
- Db_garbagecollect/1
- Db_btrees/2
- Db_chains/2
- Db_statistics/5
- Обработка цепочек.
- Chain_inserta/5 и chain_insertz/5
- Chain_insertafter/5
- Term_replace/4
- Term_delete/3
- Ref_term/4
- Пример полной программы.
- B-деревья.
- Страницы, порядок и длина ключа.
- Двойные ключи.
- Множественный просмотр.
- Стандартные предикаты для b-деревьев
- Bt_create/5
- Bt_open/3
- Bt_clost/2 и bt_delete/2
- Bt_statistics/8
- Key_insert/4 и key_delete/4
- Key_first/3, key_last/3 и key_search/4
- Key_next/3 и key_prev/3
- Key_current/4
- Пример: Доступ к базе данных через b-деревья
- Программирование внешних баз данных
- Просмотр базы данных
- Вывод содержания базы данных
- Создание защищенной базы данных
- Обновление базы данных
- Использование внутреннего указателя b-дерева.
- Использование key-search с дублируемыми ключами
- Изменение структуры базы данных.
- Глава 16. Программирование на системном уровне
- Доступ к операционной системе
- System/1
- System/3
- Пример:
- Envsymbol/2
- Date/3 и time/4
- Пример.
- Comline/1
- Операции на уровне бит
- Bitnot/2
- Bitand/3
- Bitor/3
- Bitxor/3
- Bitleft/3
- Bitright/3
- Упражнение:
- Доступ к аппаратуре: поддержка низкого уровня.
- Bios/3 и bios/4
- Ptr_dword/3
- Membyte/3 и memword/3
- Port_byte/2
- Примеры:
- Глава 17. Графический интерфейс borland
- Что такое bgi?
- Несколько слов о видео режимах.
- Несколько слов о полях вывода (графических окнах).
- Файл grapdecl.Pro
- Как начинать
- Инициализация и выключение системы bgi
- Предикаты
- Initgraph/5
- Detectgraph/2
- Getgraphmode/1
- Getmaxmode/1
- Graphdefaults/0
- Closegraph/0
- Restorecrtmode/0
- Текущая позиция (тп)
- Getlinesettings/3
- Окружности
- Circle/3
- Getarccoords/6
- Прямоугольники, многоугольники и полосы.
- Rectangle/4
- Bar3d/6
- Drawpoly/1
- Fillpoly/1
- Setfillpattern/2
- Getfillpattern
- Floodfill/3
- Пример заполнения области.
- Управление цветом.
- Палитра
- Цвет фона и цвет рисования.
- Управление цветом в cga.
- Низкое разрешение cga.
- Высокое разрешение cga.
- Предикаты палитры cga.
- Управление цветом в ega.
- Управление цветом в дисплеях системы rgb.
- Предикаты
- Шрифты: загружать или компоновать
- Предикаты
- Settstyle/3
- Setusercharsize/4
- Пример использования различных видов текста
- Экраны и поля вывода.
- Предикаты.
- Setviewport/5
- Getviesettings/5
- Управление пикселами и образами
- Предикаты
- Ограничения на использование драйвера 8514.
- Использование bgi
- Графические драйверы и символьные шрифты.
- Программа, загружающая драйверы
- Построение и запуск загружаемых .Exe файлов
- Сообщения bgi об ошибках
- Новые драйверы bgi
- Задача выбора кратчайшего пути
- Приключения в опасной пещере
- Моделирование элементов аппаратуры
- Ханойские башни.
- Деление слов на слоги
- Проблема расстановки n ферзей
- Использование клавиатуры.
- Чтение и распознавание клавиш
- Простой редактор полей
- Применение предиката inkey
- Глава 19. Сложные приемы программирования
- Ошибки, исключительные ситуации и прерывания
- Обработка исключительных ситуаций, связанных с ошибками
- Exit/o и exit/1
- Errorsg/4
- Обработка ошибок при чтении термов
- Consulterror/3
- Readtermerror/2
- Управление режимом break
- Break/1
- Breakpressed/0
- Углубленный контроль ошибок в .Exe файлах
- Criticalerror/4
- Fileerror/2
- Анализ потока параметров
- Контроль потока параметров
- Ссылочные типы
- Объявление ссылочных типов
- Ссылочные типы и массив trail
- Применение ссылочного типа
- Динамическое отсечение
- Примеры
- Применение ссылочных типов при реализации бинарных деревьев
- Сортировка с помощью ссылочных типов
- Стиль программирования
- Определение1
- Определение 2
- Определение 3.
- Использование предиката fail
- Детерминизм и отсечение