Рекурсивные
структуры данных
Списки.
Список - это один из самых простых и
полезных типов структур, широко используемых в нечисловом программировании.
Список - это последовательность, составленная из произвольного числа элементов
одного типа.
["a", "b", "c", "d", "e"]
["a",
"b", "c", | T]
[T] - список
из 1-го элемента.
[_| T] - список как минимум из одного элемента.
Списки можно применять для представления множеств, хотя между ними есть отличия:
1.
порядок элементов в списке существенен
2. элементы списка могут сколько угодно
раз повторяться Однако наиболее часто используемые операции
над списками - аналогичная операция над множествами.
Среди них:
проверка
принадлежности элемента списку
конкатенация
добавление нового, или удаление
элемента списка Рекурсивные процедуры служат наиболее
удобным средством для выполнения действий с каждым элементом списка. Поскольку
они освобождают программиста от необходимости заранее знать точную длину обрабатываемого
списка.
Пример рекурсивной процедуры поиска слова в списке слов. найти_слово(Слово,
[]):-write(Слово), write("Не найдено слово"), nl, !.
найти_слово(Слово,
[Слово|_]):- !.
найти_слово(Слово, [_|T]):- найти_слово(Слово, T). Goal:
найти_слово("утро", ["вечер", "день", "утро"])
yes Goal:
найти_слово(X, ["вечер", "день", "утро"])
X=вечер
Х=день
Х=утро
Х=[]
4
Solutions
Это без отсечения, а если с отсечением то Х=вечер найти_номер([H|T],
1, H).
найти_номер([H|T], N, X):- найти_номер(T, M, X), N=M+1. Goal:
найти_номер(["a", "b", "c", "d"], X, "c")
X=3
Здесь появится сообщение "нажмите F10" потому что T явно не используется
в первом правиле, как этого избежать?
найти_номер([H|_], 1, H).
найти_номер([_|T],
N, X):- найти_номер(T, M, X), N=M+1. Построение списков
из фактов - findall/
служащий(имя, фамилия, должность, оклад)
сумма([],
0).
Сумма([X, R], итог):- сумма(R, сумма), Итог=Х + сумма. Goal:
findall(Оклад, служащий(_, _, _, Оклад), Список), Сумма(Список, Итог). Findall(Переменная,
Атом, Список).
Иногда бывает полезно представлять в виде списка информацию,
содержащуюся в известных фактах.
В Прологе для этой цели служит предикат findall,
здесь Атом - это отношение, которое определяет список элементов, конкретизирующих
переменную в качестве аргумента предиката атом.
Выше описан пример поиска общей
суммы окладов служащих, записанных в БД. Ввод элементов
с клавиатуры.
ввод(Y):-write("Введите элемент"), nl, readln(C), ввод(С,
Y).
ввод(".", []):-!.
ввод(C, [C|Y]):-readln(C1), ввод(C1, Y). Goal:
ввод(X)
[ a | y ]
[ a | [ b | y ] ]
[ a | [ b | [ c | y ] ] ]
[
a | [ b | [ c | [ d | y ] ] ] ]
Бинарные
деревья
 
Это двоичный рекурсивный тип данных, который определяет как имеющий левое поддерево,
корень и правое поддерево.
дерево(3, дерево(1,
nil, nil), дерево(2, nil, nil))
дерево(d, дерево(c, дерево(a,
nil, nil)), дерево(b, nil, nil)), дерево(f, nil, nil)).
Программа позволяющая определить бинарное дерево из элементов множества, вводимых
с клавиатуры. domains
x = integer
y = tree(x, y,
y); nil
predicates
бин_дерево(у)
clauses
бин_дерево(tree(X, L, R)):-readint(X),
X<>0, бин_дерево(L), бин_дерево(R), !.
бин_дерево(nil):-!. Goal:
бин_дерево(Х).
Поиск
элемента в упорядоченном дереве.
Упорядоченным деревом называется дерево,
в котором элемент правого поддерева больше корня, а элемент левого поддерева меньше
корня.
прин_дереву(X, дерево(X, L, R)):-!.
прин_дереву(X,
дерево(Y, L, R)):-X>Y, прин_дереву(X, R),!.
прин_дереву(X, дерево(Y, L,
_)):-прин_дереву(X, L).
Способы
представления БД в Пролог программах.
В Прологе существует 5 основных
способов представления БД:
1. Множество фактов, каждое из которых соответствует
целостному информационному элементу.
2. Множество фактов, представленных в
виде совокупности значений, атрибут.
3. Список структур, каждый элемент в котором
соответствует целостному информационному элементу.
4. Линейная рекурсивная
структура.
5. Рекурсивная структура в виде двоичного дерева.
БД
о семьях:
1. семья(фам, имя_папы, имя_мамы, реб1, реб2, реб3)
2. папа_дети(фам,
имя_папы, реб1, реб2, реб3)
мама_дети(фам, имя_мамы, реб1, реб2, реб3)
семья(Х):-папа_дети(Х, _, N1, N2, N3), мама_дети(Х, _, N1, N2, N3). |
