Vestavěné predikáty (pokračování)
Testování typu termu
var(X) X je volná proměnná
nonvar(X) X není proměnná
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 2 Vestavěné predikáty
Testování typu termu
var(X) X je volná proměnná
nonvar(X) X není proměnná
atom(X) X je atom (pavel, 'Pavel Novák', <-->)
integer(X) X je integer
float(X) X je float
atomic(X) X je atom nebo číslo
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 2 Vestavěné predikáty
Testování typu termu
var(X) X je volná proměnná
nonvar(X) X není proměnná
atom(X) X je atom (pavel, 'Pavel Novák', <-->)
integer(X) X je integer
float(X) X je float
atomic(X) X je atom nebo číslo
compound(X) X je struktura
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 2 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N )
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], N0, N) :- !, N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], N0, N) :- !, N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N).
count( X, [_|S], N0, N) :- count( X, S, N0, N).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], N0, N) :- !, N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N).
count( X, [_|S], N0, N) :- count( X, S, N0, N).
:-? count( a, [a,b,a,a], N )
N=3
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], N0, N) :- !, N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N).
count( X, [_|S], N0, N) :- count( X, S, N0, N).
:-? count( a, [a,b,a,a], N )
N=3
:-? count( a, [a,b,X,Y], N).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], N0, N) :- !, N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N).
count( X, [_|S], N0, N) :- count( X, S, N0, N).
:-? count( a, [a,b,a,a], N )
N=3
:-? count( a, [a,b,X,Y], N).
N=3
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], N0, N) :- !, N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N).
count( X, [_|S], N0, N) :- count( X, S, N0, N).
:-? count( a, [a,b,a,a], N )
N=3
:-? count( a, [a,b,X,Y], N).
N=3
count( _, [], N, N ).
count( X, [Y|S], N0, N ) :- nonvar(Y), X = Y, !,
N1 is N0 + 1, count( X, S, N1, N ).
count( X, [_|S], N0, N ) :- count( X, S, N0, N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 3 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice atomu
Atom (opakování)
řetězce písmen, čísel, ,,_" začínající malým písmenem: pavel, pavel_novak, x2, x4_34
řetězce speciálních znaků: +, <->, ===>
řetězce v apostrofech: 'Pavel', Pavel Novák', 'prší', 'ano'
?- 'ano'=A. A = ano
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 4 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice atomu
Atom (opakování)
řetězce písmen, čísel, ,,_" začínající malým písmenem: pavel, pavel_novak, x2, x4_34
řetězce speciálních znaků: +, <->, ===>
řetězce v apostrofech: 'Pavel', Pavel Novák', 'prší', 'ano'
?- 'ano'=A. A = ano
Řetězec znaků v uvozovkách
př. "ano", "Pavel"
?- A="Pavel". ?- A="ano".
A = [80,97,118,101,108] A=[97,110,111]
př. použití: konstrukce a dekompozice atomu na znaky, vstup a výstup do souboru
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 4 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice atomu
Atom (opakování)
řetězce písmen, čísel, ,,_" začínající malým písmenem: pavel, pavel_novak, x2, x4_34
řetězce speciálních znaků: +, <->, ===>
řetězce v apostrofech: 'Pavel', Pavel Novák', 'prší', 'ano'
?- 'ano'=A. A = ano
Řetězec znaků v uvozovkách
př. "ano", "Pavel"
?- A="Pavel". ?- A="ano".
A = [80,97,118,101,108] A=[97,110,111]
př. použití: konstrukce a dekompozice atomu na znaky, vstup a výstup do souboru
Konstrukce atomu ze znaků, rozložení atomu na znaky
name( Atom, SeznamASCIIKodu ) name( ano, [97,110,111] )
name( ano, "ano" )
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 4 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Cil =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ], call( Cil )
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Cil =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ], call( Cil )
atom =.. X
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Cil =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ], call( Cil )
atom =.. X  X = [atom]
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Cil =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ], call( Cil )
atom =.. X  X = [atom]
Pokud chci znát pouze funktor nebo některé argumenty, pak je efektivnější:
functor( Term, Funktor, Arita ) functor( a(9,e), a, 2 )
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Cil =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ], call( Cil )
atom =.. X  X = [atom]
Pokud chci znát pouze funktor nebo některé argumenty, pak je efektivnější:
functor( Term, Funktor, Arita ) functor( a(9,e), a, 2 )
functor(atom,atom,0) functor(1,1,0)
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice termu
Konstrukce a dekompozice termu
Term =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ]
a(9,e) =.. [a,9,e]
Cil =.. [ Funktor | SeznamArgumentu ], call( Cil )
atom =.. X  X = [atom]
Pokud chci znát pouze funktor nebo některé argumenty, pak je efektivnější:
functor( Term, Funktor, Arita ) functor( a(9,e), a, 2 )
functor(atom,atom,0) functor(1,1,0)
arg( N, Term, Argument ) arg( 2, a(9,e), e)
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 5 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Příklad: ground/1 uspěje, pokud v termu nejsou proměnné; jinak neuspěje
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Příklad: ground/1 uspěje, pokud v termu nejsou proměnné; jinak neuspěje
ground(Term) :- atomic(Term), !.
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Příklad: ground/1 uspěje, pokud v termu nejsou proměnné; jinak neuspěje
ground(Term) :- atomic(Term), !.
ground(Term) :- var(Term), !, fail.
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Příklad: ground/1 uspěje, pokud v termu nejsou proměnné; jinak neuspěje
ground(Term) :- atomic(Term), !.
ground(Term) :- var(Term), !, fail.
ground([H|T]) :- !, ground(H), ground(T).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Příklad: ground/1 uspěje, pokud v termu nejsou proměnné; jinak neuspěje
ground(Term) :- atomic(Term), !.
ground(Term) :- var(Term), !, fail.
ground([H|T]) :- !, ground(H), ground(T).
ground(Term) :- Term =.. [ _Funktor | Argumenty ],
ground( Argumenty ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomic/1)  konec rozkladu
Term je seznam ([_|_]) 
procházení seznamu a rozklad každého prvku seznamu
Term je složený (=../2, functor/3) 
procházení seznamu argumentů a rozklad každého argumentu
Příklad: ground/1 uspěje, pokud v termu nejsou proměnné; jinak neuspěje
ground(Term) :- atomic(Term), !.
ground(Term) :- var(Term), !, fail.
ground([H|T]) :- !, ground(H), ground(T).
ground(Term) :- Term =.. [ _Funktor | Argumenty ],
ground( Argumenty ).
?- ground(s(2,[a(1,3),b,c],X)). ?- ground(s(2,[a(1,3),b,c])).
no yes
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 6 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
count_arg( _, [], N, N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
count_arg( _, [], N, N ).
count_arg( X, [ H | T ], N0, N ) :- count_term( X, H, 0, N1),
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
count_arg( _, [], N, N ).
count_arg( X, [ H | T ], N0, N ) :- count_term( X, H, 0, N1),
N2 is N0 + N1,
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
count_arg( _, [], N, N ).
count_arg( X, [ H | T ], N0, N ) :- count_term( X, H, 0, N1),
N2 is N0 + N1,
count_arg( X, T, N2, N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
count_arg( _, [], N, N ).
count_arg( X, [ H | T ], N0, N ) :- count_term( X, H, 0, N1),
N2 is N0 + N1,
count_arg( X, T, N2, N ).
?- count_term( 1, [a,2,[b,c],[d,[e,f],Y]], N ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
?- count_term( 1, a(1,2,b(x,z(a,b,1)),Y), N ). N=2
count_term( X, T, N ) :- count_term( X, T, 0, N).
count_term( X, T, N0, N ) :- integer(T), X = T, !, N is N0 + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, N0, N ) :- T =.. [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, N0, N ).
count_arg( _, [], N, N ).
count_arg( X, [ H | T ], N0, N ) :- count_term( X, H, 0, N1),
N2 is N0 + N1,
count_arg( X, T, N2, N ).
?- count_term( 1, [a,2,[b,c],[d,[e,f],Y]], N ).
count_term( X, T, N0, N ) :- T = [_|_], !, count_arg( X, T, N0, N ).
klauzuli přidáme před poslední klauzuli count_term/4
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 7 Vestavěné predikáty
Cvičení: dekompozice termu
Napište predikát substitute( Podterm, Term, Podterm1, Term1),
který nahradí všechny výskyty Podterm v Term
termem Podterm1 a výsledek vrátí v Term1
Předpokládejte, že Term a Podterm bez proměnných)
?- substitute( sin(x), 2*sin(x)*f(sin(x)), t, F ). F=2*t*f(t)
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 8 Vestavěné predikáty
Technika a styl programování v Prologu
Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu
některá pravidla správného stylu
správný vs. špatný styl
komentáře
Ladění
Efektivita
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 10 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu I.
Cílem stylistických konvencí je
redukce nebezpečí programovacích chyb
psaní čitelných a srozumitelných programů, které se dobře ladí a modifikují
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 11 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu I.
Cílem stylistických konvencí je
redukce nebezpečí programovacích chyb
psaní čitelných a srozumitelných programů, které se dobře ladí a modifikují
Některá pravidla správného stylu
krátké klauzule
krátké procedury; dlouhé procedury pouze s uniformní strukturou (tabulka)
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 11 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu I.
Cílem stylistických konvencí je
redukce nebezpečí programovacích chyb
psaní čitelných a srozumitelných programů, které se dobře ladí a modifikují
Některá pravidla správného stylu
krátké klauzule
krátké procedury; dlouhé procedury pouze s uniformní strukturou (tabulka)
klauzule se základními (hraničními) případy psát před rekurzivními klauzulemi
vhodná jmena procedur a proměnných
nepoužívat seznamy ([...]) nebo závorky ({...}, (...)) pro termy pevné arity
vstupní argumenty psát před výstupními
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 11 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu I.
Cílem stylistických konvencí je
redukce nebezpečí programovacích chyb
psaní čitelných a srozumitelných programů, které se dobře ladí a modifikují
Některá pravidla správného stylu
krátké klauzule
krátké procedury; dlouhé procedury pouze s uniformní strukturou (tabulka)
klauzule se základními (hraničními) případy psát před rekurzivními klauzulemi
vhodná jmena procedur a proměnných
nepoužívat seznamy ([...]) nebo závorky ({...}, (...)) pro termy pevné arity
vstupní argumenty psát před výstupními
struktura programu ­ jednotné konvence v rámci celého programu, např.
mezery, prázdné řádky, odsazení
klauzule stejné procedury na jednom místě; prázdné řádky mezi klauzulemi;
každý cíl na zvláštním řádku
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 11 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
merge( Seznam, [], Seznam ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
merge( Seznam, [], Seznam ).
merge( [X|Telo1], [Y|Telo2], [X|Telo3] ) :-
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
merge( Seznam, [], Seznam ).
merge( [X|Telo1], [Y|Telo2], [X|Telo3] ) :-
X < Y, !,
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
merge( Seznam, [], Seznam ).
merge( [X|Telo1], [Y|Telo2], [X|Telo3] ) :-
X < Y, !,
merge( Telo1, [Y|Telo2], Telo3 ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
merge( Seznam, [], Seznam ).
merge( [X|Telo1], [Y|Telo2], [X|Telo3] ) :-
X < Y, !,
merge( Telo1, [Y|Telo2], Telo3 ).
merge( Seznam1, [Y|Telo2], [Y|Telo3] ) :-
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Správný styl programování
konstrukce setříděného seznamu Seznam3 ze setříděných seznamů
Seznam1, Seznam2: merge( Seznam1, Seznam2, Seznam3 )
merge( [2,4,7], [1,3,4,8], [1,2,3,4,4,7,8] )
merge( [], Seznam, Seznam ) :-
!. % prevence redundantních řešení
merge( Seznam, [], Seznam ).
merge( [X|Telo1], [Y|Telo2], [X|Telo3] ) :-
X < Y, !,
merge( Telo1, [Y|Telo2], Telo3 ).
merge( Seznam1, [Y|Telo2], [Y|Telo3] ) :-
merge( Seznam1, Telo2, Telo3 ).
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 12 Technika a styl programování v Prologu
Špatný styl programování
merge( S1, S2, S3 ) :-
S1 = [], !, S3 = S2; % první seznam je prázdný
S2 = [], !, S3 = S1; % druhý seznam je prázdný
S1 = [X|T1],
S2 = [Y|T2],
( X < Y, !,
Z = X, % Z je hlava seznamu S3
merge( T1, S2, T3 );
Z = Y,
merge( S1, T2, T3) ),
S3 = [ Z | T3 ].
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 13 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu II.
Středník ,,;" může způsobit nesrozumitelnost klauzule
nedávat středník na konec řádku, používat závorky
v některých případech: rozdělení klauzle se středníkem do více klauzulí
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 14 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu II.
Středník ,,;" může způsobit nesrozumitelnost klauzule
nedávat středník na konec řádku, používat závorky
v některých případech: rozdělení klauzle se středníkem do více klauzulí
Opatrné používání operátoru řezu
preferovat použití zeleného řezu (nemění deklarativní sémantiku)
červený řez používat v jasně definovaných konstruktech
negace: P, !, fail; true \+ P
alternativy: Podminka, !, Cil1 ; Cil2 Podminka -> Cil1 ; Cil2
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 14 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu II.
Středník ,,;" může způsobit nesrozumitelnost klauzule
nedávat středník na konec řádku, používat závorky
v některých případech: rozdělení klauzle se středníkem do více klauzulí
Opatrné používání operátoru řezu
preferovat použití zeleného řezu (nemění deklarativní sémantiku)
červený řez používat v jasně definovaných konstruktech
negace: P, !, fail; true \+ P
alternativy: Podminka, !, Cil1 ; Cil2 Podminka -> Cil1 ; Cil2
Opatrné používání negace ,,\+"
negace jako neúspěch: negace není ekvivalentní negaci v matematické logice
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 14 Technika a styl programování v Prologu
Styl programování v Prologu II.
Středník ,,;" může způsobit nesrozumitelnost klauzule
nedávat středník na konec řádku, používat závorky
v některých případech: rozdělení klauzle se středníkem do více klauzulí
Opatrné používání operátoru řezu
preferovat použití zeleného řezu (nemění deklarativní sémantiku)
červený řez používat v jasně definovaných konstruktech
negace: P, !, fail; true \+ P
alternativy: Podminka, !, Cil1 ; Cil2 Podminka -> Cil1 ; Cil2
Opatrné používání negace ,,\+"
negace jako neúspěch: negace není ekvivalentní negaci v matematické logice
Pozor na assert a retract: snižuji transparentnost chování programu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 14 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
jak jsou hlavní koncepty (objekty) reprezentovány
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
jak jsou hlavní koncepty (objekty) reprezentovány
doba výpočtu a pamět'ové nároky
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
jak jsou hlavní koncepty (objekty) reprezentovány
doba výpočtu a pamět'ové nároky
jaké jsou limitace programu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
jak jsou hlavní koncepty (objekty) reprezentovány
doba výpočtu a pamět'ové nároky
jaké jsou limitace programu
zda jsou použity nějaké speciální rysy závislé na systému
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
jak jsou hlavní koncepty (objekty) reprezentovány
doba výpočtu a pamět'ové nároky
jaké jsou limitace programu
zda jsou použity nějaké speciální rysy závislé na systému
jaký je význam predikátů v programu, jaké jsou jejich argumenty, které jsou
vstupní a které výstupní (pokud víme)
vstupní argumenty ,,+", výstupní ,,­" merge( +Seznam1, +Seznam2, -Seznam3 )
JmenoPredikatu/Arita merge/3
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Dokumentace a komentáře
co program dělá, jak ho používat (jaký cíl spustit a jaké jsou očekávané
výsledky), příklad použití
které predikáty jsou hlavní (top-level)
jak jsou hlavní koncepty (objekty) reprezentovány
doba výpočtu a pamět'ové nároky
jaké jsou limitace programu
zda jsou použity nějaké speciální rysy závislé na systému
jaký je význam predikátů v programu, jaké jsou jejich argumenty, které jsou
vstupní a které výstupní (pokud víme)
vstupní argumenty ,,+", výstupní ,,­" merge( +Seznam1, +Seznam2, -Seznam3 )
JmenoPredikatu/Arita merge/3
algoritmické a implementační podrobnosti
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 15 Technika a styl programování v Prologu
Ladění
Přepínače na trasování: trace/0, notrace/0
Trasování specifického predikátu: spy/1, nospy/1
spy( merge/3 )
debug/0, nodebug/0: pro trasování pouze predikátů zadaných spy/1
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 16 Technika a styl programování v Prologu
Ladění
Přepínače na trasování: trace/0, notrace/0
Trasování specifického predikátu: spy/1, nospy/1
spy( merge/3 )
debug/0, nodebug/0: pro trasování pouze predikátů zadaných spy/1
Libovolná část programu může být spuštěna
zadáním vhodného dotazu: trasování cíle
vstupní informace: jméno predikátu, hodnoty argumentů při volání
výstupní informace
při úspěchu hodnoty argumentů splňující cíl
při neůspěchu indikace chyby
nové vyvolání přes ";": stejný cíl je volán při backtrackingu
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 16 Technika a styl programování v Prologu
Krabičkový (4-branový) model
Vizualizace řídícího toku (backtrackingu) na úrovni predikátu
Call: volání cíle
Exit: úspěšné ukončení volání cíle
Fail: volání cíle neuspělo
Redo: jeden z následujících cílů neuspěl a systém backtrackuje, aby nalezl alternativy k
předchozímu řešení
*------------------------------------------*
Call | | Exit
-----------------> + predek( X, Z ) :- rodic( X, Z ). + --------->
| |
| predek( X, Z ) :- rodic( X, Y ), |
<----------------- + predek( Y, Z ). + <---------
Fail | | Redo
*------------------------------------------*
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 17 Technika a styl programování v Prologu
Příklad: trasování
a(X) :- nonvar(X).
a(X) :- c(X).
a(X) :- d(X).
c(1).
d(2).
*------------------*
Call | | Exit
------> + a(X) :- nonvar(X).| ------>
| a(X) :- c(X). |
<------ + a(X) :- d(X). + <------
Fail | | Redo
*-------------------*
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 18 Technika a styl programování v Prologu
Příklad: trasování
a(X) :- nonvar(X).
a(X) :- c(X).
a(X) :- d(X).
c(1).
d(2).
*------------------*
Call | | Exit
------> + a(X) :- nonvar(X).| ------>
| a(X) :- c(X). |
<------ + a(X) :- d(X). + <------
Fail | | Redo
*-------------------*
| ?- a(X).
1 1 Call: a(_463) ?
2 2 Call: nonvar(_463) ?
2 2 Fail: nonvar(_463) ?
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 18 Technika a styl programování v Prologu
Příklad: trasování
a(X) :- nonvar(X).
a(X) :- c(X).
a(X) :- d(X).
c(1).
d(2).
*------------------*
Call | | Exit
------> + a(X) :- nonvar(X).| ------>
| a(X) :- c(X). |
<------ + a(X) :- d(X). + <------
Fail | | Redo
*-------------------*
| ?- a(X).
1 1 Call: a(_463) ?
2 2 Call: nonvar(_463) ?
2 2 Fail: nonvar(_463) ?
3 2 Call: c(_463) ?
3 2 Exit: c(1) ?
? 1 1 Exit: a(1) ?
X = 1 ?
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 18 Technika a styl programování v Prologu
Příklad: trasování
a(X) :- nonvar(X).
a(X) :- c(X).
a(X) :- d(X).
c(1).
d(2).
*------------------*
Call | | Exit
------> + a(X) :- nonvar(X).| ------>
| a(X) :- c(X). |
<------ + a(X) :- d(X). + <------
Fail | | Redo
*-------------------*
| ?- a(X).
1 1 Call: a(_463) ?
2 2 Call: nonvar(_463) ?
2 2 Fail: nonvar(_463) ?
3 2 Call: c(_463) ?
3 2 Exit: c(1) ?
? 1 1 Exit: a(1) ?
X = 1 ? ;
1 1 Redo: a(1) ?
4 2 Call: d(_463) ?
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 18 Technika a styl programování v Prologu
Příklad: trasování
a(X) :- nonvar(X).
a(X) :- c(X).
a(X) :- d(X).
c(1).
d(2).
*------------------*
Call | | Exit
------> + a(X) :- nonvar(X).| ------>
| a(X) :- c(X). |
<------ + a(X) :- d(X). + <------
Fail | | Redo
*-------------------*
| ?- a(X).
1 1 Call: a(_463) ?
2 2 Call: nonvar(_463) ?
2 2 Fail: nonvar(_463) ?
3 2 Call: c(_463) ?
3 2 Exit: c(1) ?
? 1 1 Exit: a(1) ?
X = 1 ? ;
1 1 Redo: a(1) ?
4 2 Call: d(_463) ?
4 2 Exit: d(2) ?
1 1 Exit: a(2) ?
X = 2 ? ;
no
% trace
| ?-
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 18 Technika a styl programování v Prologu
Efektivita
Čas výpočtu, pamět'ové nároky, a také časové nároky na vývoj programu
u Prologu můžeme častěji narazit na problémy s časem výpočtu a pamětí
Prologovské aplikace redukují čas na vývoj
vhodnost pro symbolické, nenumerické výpočty se strukturovanými objekty
a relacemi mezi nimi
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 19 Technika a styl programování v Prologu
Efektivita
Čas výpočtu, pamět'ové nároky, a také časové nároky na vývoj programu
u Prologu můžeme častěji narazit na problémy s časem výpočtu a pamětí
Prologovské aplikace redukují čas na vývoj
vhodnost pro symbolické, nenumerické výpočty se strukturovanými objekty
a relacemi mezi nimi
Pro zvýšení efektivity je nutno se zabývat procedurálními aspekty
zlepšení efektivity při prohledávání
odstranění zbytečného backtrackingu
zrušení provádění zbytečných alternativ co nejdříve
návrh vhodnějších datových struktur, které umožní
efektivnější operace s objekty
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 19 Technika a styl programování v Prologu
Zlepšení efektivity: základní techniky
Optimalizace posledního volání (LCO) a akumulátory
Rozdílové seznamy při spojování seznamů
Caching: uložení vypočítaných výsledků do programové databáze
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 20 Technika a styl programování v Prologu
Zlepšení efektivity: základní techniky
Optimalizace posledního volání (LCO) a akumulátory
Rozdílové seznamy při spojování seznamů
Caching: uložení vypočítaných výsledků do programové databáze
Indexace podle prvního argumentu
např. v SICStus Prologu
při volání predikátu s prvním nainstaniovaným argumentem se používá hašovací tabulka
zpřístupňující pouze odpovídající klauzule
zamestnanec( Prijmeni, KrestniJmeno, Oddeleni, ...)
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 20 Technika a styl programování v Prologu
Zlepšení efektivity: základní techniky
Optimalizace posledního volání (LCO) a akumulátory
Rozdílové seznamy při spojování seznamů
Caching: uložení vypočítaných výsledků do programové databáze
Indexace podle prvního argumentu
např. v SICStus Prologu
při volání predikátu s prvním nainstaniovaným argumentem se používá hašovací tabulka
zpřístupňující pouze odpovídající klauzule
zamestnanec( Prijmeni, KrestniJmeno, Oddeleni, ...)
Determinismus:
rozhodnout, které klauzule mají uspět vícekrát, ověřit požadovaný determinismus
Hana Rudová, Logické programování I, 11. března 2007 20 Technika a styl programování v Prologu