Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Ctení ze process_file( Soubor ) :- seeingC StarySoubor ), see( Soubor ), repeat, read( Term ), process_term( Term ), Term == end_of_file, i seen, see( StarySoubor ). repeat. repeat :- repeat. Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 souboru % zjištěni aktivního proudu % otevřeni souboru Soubor % čteni termu Term % manipulace s termem % je konec souboru? % uzavřeni souboru % aktivace původniho proudu % vestavěný predikát Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Predikáty pro vstup a výstup I ?- read(A), read( ahoj(B) ), read( [C,D] ). |: ahoj. ahoj( petre ). [ ahoj( 'Petre!' ), jdeme ]. A = ahoj, B = petre, C = ahoj('Petre!'), D = jdeme | ?- write(a(l)), write('.'), nl, write(a(2)), write('.'), nl. a(l). a(2). yes -• seeing, see, seen, read M telling, tell, told, write -• standardní vstupní a výstupní stream: user Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 3 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Příklad: vstup/výstup Napište predikát uloz_do_souboru( Soubor ), který načte několik fakt ze vstupu a uloží je do souboru Soubor. | ?- uloz_do_souboru( 'soubor.pl' ). fakt(mi rek, 18). faktCpavel,4). yes | ?- [soubor]. % consulting /home/hanka/soubor.pl... % consulted /home/hanka/soubor.pl in module user, O msec % 376 bytes yes I ?- listing(fakt/2). fakt(mi rek, 18). faktCpavel, 4). yes Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 4 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Implementace: vstup/výstup uloz_do_souboru( Soubor ) :-seeingC StaryVstup ), tellingC StaryVystup ), see( user ), tell( Soubor ), repeat, read( Term ), process_term( Term ), Te rm == end_of_fi 1 e, i ■ > seen, told, tell( StaryVystup ), see( StaryVstup ). process_term(end_of_file) :- !. process_term( Term ) :- write( Term ), write('.'), ni. Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 5 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Databázové operace M Databáze: specifikace množiny relací -• Prologovský program: programová databáze, kde jsou relace specifikovány explicitně (fakty) i implicitně (pravidly) -• Vestavěné predikáty pro změnu databáze během provádění programu: assert( Klauzule ) přidání Klauzule do programu asserta( Klauzule ) přidání na začátek assertz( Klauzule ) přidání na konec retract( Klauzule ) smazání klauzule unifikovatelné s Klauzule -• Pozor: nadměrné použití těchto operací snižuje srozumitelnost programu Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 6 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Databázové Napište predikát vytvor_program/0, uloží je do programové databáze. ?- vytvor_program. faktCpavel, 4). pravidlo(X,Y) :- fakt(X,Y). yes | ?- listing(fakt/2). faktCpavel, 4). yes | ?- listing(pravidlo/2). pravidlo(A, B) :- fakt(A, B). yes | ?- clauseC pravidlo(A,B), C). C = fakt(A,B) ? yes Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 operace: příklad který načte několik klauzulí ze vstupu a 7 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Databázové operace vytvor_p rog ram :- seeingC StaryVstup ), see( user ), repeat, read( Term ), uloz_term( Term ), Te rm == encLof_fi 1 e, i ■ > seen, see( StaryVstup ). uloz_term( end_of_file ) :- !. uloz_term( Term ) :- assertC Term ). Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 implementace Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Konstrukce a dekompozice termu M 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 ) functorC a(9,e), a, 2 ) functor(atom,atom,0) functor(l,1,0) arg( N, Term, Argument ) arg( 2, a(9,e), e) Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 9 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu Rekurzivní rozklad termu -• Term je proměnná (var/1), atom nebo číslo (atomi c/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 g round(Term) :- atomic(Term), !. % Term je atom nebo číslo NEBO ground(Term) :- var(Term), !, fail. % Term neni proměnná NEBO ground([H|T]) :- !, ground(H), ground(T). % Term je seznam a ani hlava ani tělo % neobsahuji proměnné NEBO ground(Term) :- Term =.. [ _Funktor | Argumenty ], % je Term složený groundC Argumenty ). % a jeho argumenty % neobsahuji proměnné ?- ground(s(2,[a(l,3),b,c],X)). ?- ground(s(2,[a(l,3),b,c])). no yes Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 10 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu subterm(S,T) Napište predikát subterm(S,T) pro termy S aT bez proměnných, které uspějí, pokud je S podtermem termu T. Tj. musí platit alespoň jedno z -• podterm S je právě term T NEBO -• podterm S se nachází v hlavě seznamu T NEBO -• podterm S se nachází v těle seznamu T NEBO -• T je složený term (compound/1), není seznam (T\=[_|_]), a S je podtermem některého argumentu T. | ?- subterm(sin(3),b(c,2,[l,b],sin(3),a)). yes Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 1 1 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu subterm(S,T) Napište predikát subterm(S,T) pro termy S aT bez proměnných, které uspějí, pokud je S podtermem termu T. Tj. musí platit alespoň jedno z -• podterm S je právě term T NEBO -• podterm S se nachází v hlavě seznamu T NEBO -• podterm S se nachází v těle seznamu T NEBO -• T je složený term (compound/1), není seznam (T\=[_|_]), a S je podtermem některého argumentu T. | ?- subterm(sin(3),b(c,2,[l,b],sin(3),a)). yes subterm(T,T) :- !. subterm(S,[H|_]) :- subterm(S,H), !. subterm(S,[_|T]) :- subterm(S,T),!. Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 1 1 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu subterm(S,T) Napište predikát subterm(S,T) pro termy S aT bez proměnných, které uspějí, pokud je S podtermem termu T. Tj. musí platit alespoň jedno z -• podterm S je právě term T NEBO -• podterm S se nachází v hlavě seznamu T NEBO -• podterm S se nachází v těle seznamu T NEBO -• T je složený term (compound/1), není seznam (T\=[_|_]), a S je podtermem některého argumentu T. | ?- subterm(sin(3),b(c,2,[l,b],sin(3),a)). yes subterm(T,T) :- !. subterm(S,[H|_]) :- subterm(S,H), !. subterm(S,[_|T]) :- subterm(S,T),!. subterm(S,T) :- compound(T), T\=[_|_], T=..[_|Argumenty], subterm(S,Argumenty). Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 1 1 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu same(A,B) Napište predikát same(A, B), který uspěje, pokud mají termy A a B stejnou strukturu. Tj. musí platit právě jedno z -• A i B jsou proměnné NEBO -• pokud je jeden z argumentů proměnná (druhý ne), pak predikát neuspěje, NEBO -# A i B jsou atomi c a unifikovatelné NEBO M A i B jsou seznamy, pak jak jejich hlava tak jejich tělo mají stejnou strukturu NEBO M A i B jsou složené termy se stejným funktorem a jejich argumenty mají stejnou strukturu | ?- same([l,3,sin(X),s(a,3)],[1,3,sin(X),s(a,3)]). yes Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 12 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu same(A,B) Napište predikát same(A, B), který uspěje, pokud mají termy A a B stejnou strukturu. Tj. musí platit právě jedno z -• A i B jsou proměnné NEBO -• pokud je jeden z argumentů proměnná (druhý ne), pak predikát neuspěje, NEBO -# A i B jsou atomi c a unifikovatelné NEBO M A i B jsou seznamy, pak jak jejich hlava tak jejich tělo mají stejnou strukturu NEBO M A i B jsou složené termy se stejným funktorem a jejich argumenty mají stejnou strukturu | ?- same([l,3,sin(X),s(a,3)],[1,3,sin(X),s(a,3)]). yes same(A,B) :- var(A), var(B), !. same(A,B) :- var(A), !, fail. same(A,B) :- var(B), !, fail. same(A,B) :- atomic(A), atomic(B), !, A==B. same C[HA|TA],[HB|TB]) :- !, same(HA,HB), same(TA,TB). same(A,B) :- A=..[FA|ArgA], B=..[FB|ArgB], FA==FB, same(ArgA,ArgB). Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 1 2 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu unify(A,B) Napište predikát unify(A,B), který unifikuje termy A a B. | ?- unify([Y,3,sin(a(3)),s(a,3)],[l,3,sin(X),s(a,3)]). X = a(3) Y = 1 yes Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 13 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu unify(A,B) Napište predikát unify(A,B), který unifikuje termy A a B. | ?- unify([Y,3,sin(a(3)),s(a,3)],[l,3,sin(X),s(a,3)]) X = a(3) Y = 1 yes unify(A,B) unify(A,B) unify(A,B) unify(A,B) - var(A), var(B), !, A=B. - var(A), !, not_occurs(A,B), A=B. - var(B), !, not_occurs(B,A), B=A. - atomic(A), atomic(B), !, A==B. unify([HA|TA],[HBITB]) :- !, unify(HA,HB), unify(TA,TB). unify(A,B) :- A=..[FA|ArgA], B=..[FB|ArgB], FA==FB, unify(ArgA,ArgB) Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 13 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu not_occurs(A,B) Predikát not_occurs(A, B) uspěje, pokud se proměnná A nevyskytuje v termu B. Tj. platí jedno z -• B je atom nebo číslo NEBO -• B je proměnná různá od A NEBO M B je seznam a A se nevyskytuje ani v těle ani v hlavě NEBO -• B je složený term a A se nevyskytuje v jeho argumentech Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 14 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu not_occurs(A,B) Predikát not_occurs(A, B) uspěje, pokud se proměnná A nevyskytuje v termu B. Tj. platí jedno z -• B je atom nebo číslo NEBO -• B je proměnná různá od A NEBO M B je seznam a A se nevyskytuje ani v těle ani v hlavě NEBO -• B je složený term a A se nevyskytuje v jeho argumentech not_occurs(_,B) :- atomic(B), !. not_occurs(A,B) :- var(B), !, A\==B. not_occurs(A,[H|T]) :- !, not_occurs(A,H), not_occurs(A,T). not_occurs(A,B) :- B=..[_|Arg], not_occurs(A,Arg). Hana Rudová, Logické programování I, 2. dubna 2009 14 Vstup/výstup, databázové operace, rozklad termu