Vstup a výstup
Vestavěné predikáty (pokračování)
Vstupní a výstupní proudy: vestavěné predikáty
■ změna (otevření) aktivního vstupního/výstupního proudu: see(S)/tell (S)
ctěni( Soubor ) :- see( Soubor ),
cteni_ze_souboru( Informace ), see( user ).
■ uzavření aktivního vstupního/výstupního proudu: seen/told
■ zjištění aktivního vstupního/výstupního proudu: seeing(S)/te"l"ling(S)
ctěni( Soubor ) :- seeing( StarySoubor ), see( Soubor ),
cteni_ze_souboru( Informace ), seen,
see( StarySoubor ).
Hana Rudová, Logické programování I, 21. března 2012
uživatelsky terminal
program může číst data ze vstupního proudu (input stream) program může zapisovat data do výstupního proudu (output stream) dva aktivní proudy
■ aktivní vstupní proud
■ aktivní výstupní proud uživatelský terminál - user
■ datový vstup z terminálu chápán jako jeden ze vstupních proudů
■ datový výstup na terminál chápán jako jeden z výstupních proudů
user
user
soubor 1 soubor 2
—ta	program	—ta
		
		
vstupni proudy
vystupni proudy
Hana Rudová, Logické programování I, 21. března 201 2
Sekvenční přístup k textovým souborům
čtení dalšího termu: read(Term)
■ při čtení jsou termy odděleny tečkou
| ?- read(A), read( ahoj(B) ), read( [C,D] ).
|: ahoj. ahoj C petre ).  [ ahojC 'Petre!' ), jdeme ].
A = ahoj, B = petre, C = ahoj('Petre!'), D = jdeme
■ po dosažení konce souboru je vrácen atom end_of_f i le zápis dalšího termu: write(Term)
?- writeC ahoj ).       ?- writeC 'Ahoj Petre!' ). nový řádek na výstup: nl N mezer na výstup: tab(N)
čtení/zápis dalšího znaku: getO(Znak) , get(NeprazdnyZnak)/put(Znak)
■ po dosažení konce souboru je vrácena -1
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 201 2
Príklad čtení ze souboru
process_file( Soubor ) :-
seeing( StarySoubor ), see( Soubor ), repeat,
read( Term ), process_term( Term ), Term == end_of_file,
i
■ i
seen,
see( StarySoubor ).
repeat.
repeat :- repeat.
% zjištění aktivního proudu % otevření souboru Soubor
% čtení termu Term % manipulace s termem % je konec souboru?
% uzavření souboru
% aktivace původního proudu
% opakování
Hana Rudová, Logické programování I, 21. března 2012 5
Všechna řešení
■ Backtracking vrací pouze jedno řešení po druhém
■ Všechna řešení dostupná najednou: bagof/3 , setof/3, findall/3
■ bagof( X, P, S ): vrátí seznam S, všech objektů X takových, že P je splněno
vek( petr, 7 ) . vek( anna, 5 ). vek( tomas, 5 ).
?- bagofC Dite, vek( Dite, 5 ), Seznam ). Seznam = [ anna, tomas ]
■ Volné proměnné v cíli P jsou všeobecně kvantifikovány
?- bagofC Dite, vek( Dite, Vek ), Seznam ). Vek = 7, Seznam = [ petr ]; Vek = 5, Seznam = [ anna, tomas ]
Čtení programu ze souboru
■ Interpretování kódu programu
■ ?- consult(program).
■ ?- consultCprogram.pl') .
■ ?- consult( [programl,  'program2.pl'] ).
■ Kompilace kódu programu
■ ?- compile( [programl, 'program2.pl']).
■ ?- [program].
■ ?- [user].      zadávání kódu ze vstupu ukončené CTRL+D
■ další varianty podobně jako u interpretování
■ typické zrychlení: 5 až 10 krát
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 201 2 6
Všechna řešení II.
■ Pokud neexistuje řešení bagof(X, P, S) neuspěje
■ bagof: pokud nějaké řešení existuje několikrát, pak S obsahuje duplicity
■ bagof, setof, findall: P je libovolný cíl
vek( petr, 7 ). vek( anna, 5 ). vek( tomas, 5 ).
?- bagofC Dite, ( vek( Dite, 5 ), Dite \= anna   ), Seznam ). Seznam = [ tomas ]
■ bagof, setof, findall:
na objekty shromažďované vX nejsou žádná omezení: Xje term
?- bagofC Dite-Vek, vek( Dite, Vek ), Seznam ). Seznam = [petr-7,anna-5,tomas-5]
Hana Rudová, Logické programování I, 21. března 2012
7
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 201 2
Existenční kvantifikátor „" "
■ Přidání existenčního kvantifikátoru ,," " => hodnota proměnné nemá význam
?- bagofC Dite, Vek"vek( Dite, Vek ), Seznam ). Seznam = [petr.anna.tomas]
■ Anonymní proměnné jsou všeobecně kvantifikovány,
i když jejich hodnota není (jako vždy) vracena na výstup
?- bagofC Dite, vek( Dite, _Vek ), Seznam ). Seznam = [petr] ; Seznam = [anna.tomas]
■ Před operátorem ,," " může být i seznam
?- bagofC Vek ,[]meno,Přijmeni]"vek( ]meno, Prijmeni, Vek ), Seznam ). Seznam = [7,5,5]
Hana Rudová, Logické programování I, 21. března 2012 9
Všechna řešení III.
■ setof( X, P, S ): rozdíly od bagof
■ S je uspořádaný podle @<
■ případné duplicity v S jsou eliminovány
■ findalK X, P, S ): rozdíly od bagof
■ všechny proměnné jsou existenčně kvantifikovány ?- findalK Dite, vek( Dite, Vek ), Seznam ).
svS jsou shromažďovány všechny možnosti i pro různá řešení => findall uspěje přesně jednou
■ výsledný seznam může být prázdný      => pokud neexistuje řešení, uspěje a vrátí S = []
■ ?- bagofC Dite, vek( Dite, Vek ), Seznam ).
Vek = 7, Seznam = [ petr ];
Vek = 5, Seznam = [ anna, tomas ]
?- findalK Dite, vek( Dite, Vek ), Seznam ).
Seznam = [petr.anna.tomas]
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 201 2 1 0
Testování typu termu
Určení počtu výskytů prvku v seznamu
var(X) nonvar(X)
atom(X) i nteger(X) float (X) atomi c(X)
compound(X)
X je volná proměnná
X není proměnná
X je atom   (pavel,  'Pavel Novák', <-->)
X je integer
X je float
X je atom nebo číslo
X je struktura
count( X, S, N ) :- count( X, S, 0, N ).
count( _, [], N, N ).
count( X, [X|S], NO, N)  :- !, Nl is NO + 1, count( X, S, Nl, N).
count( X, [_|S], NO, N)  :- count( X, S, NO, 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], NO, N )  :- nonvar(Y), X = Y, !,
Nl is NO + 1, count( X, S, Nl, N ). count( X,   [_|S], NO, N )  :- count( X, S, NO, N ).
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 2012 11 Vestavěné predikáty Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 2012 12 Vestavěné predikáty
Konstrukce a dekompozice atomu
Konstrukce a dekompozice termu
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 ) nameC ano, [97,110,111] )
nameC ano, "ano" )
Hana Rudová, Logické programování I, 21. března 2012 13 Vestavěné predikáty
■ 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 ) argC 2, a(9,e), e)
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 2012 14 Vestavěné predikáty
Rekurzivní rozklad termu
Term je proměnná (var/l), atom nebo číslo (atomic/1) => konec rozkladu
Term je seznam ([_!_])=> []... řešen výše jako atomic
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. groundC[H|T]) :- !, ground(H), ground(T). ground(Term) :- Term =..  [ _Funktor | Argumenty ], groundC Argumenty ).
?- ground(s(2,[a(l,3),b,c],X)). ?- ground(s(2, [a(l,3),b,c])).
no yes
Hana Rudová, Logické programování I,21.března2012 15 Vestavěné predikáty
Příklad: dekompozice termu I.
■ count_term( Integer, Term, N ) určí počet výskytů celého čísla v termu
■ ?- count_term( 1, a(l,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, NO, N )  :- integer(T), X = T,   !, N is NO + 1.
count_term( _, T, N, N ) :- atomic(T), !.
count_term( _, T, N, N ) :- var(T), !.
count_term( X, T, NO, N ) :- T =..  [ _ | Argumenty ],
count_arg( X, Argumenty, NO, N ).
count_arg( _,  [], N, N ).
count_arg( X,  [ H | T ], NO, N ) :- count_term( X, H, 0, NI),
N2 is NO + NI, count_arg( X, T, N2, N ).
■ ?- count_term( 1,  [a,2,[b,c],[d,[e,f],Y]], N ).
count_term( X, T, NO, N )  :- T = [_|_],  !, count_arg( X, T, NO, N ).
klauzuli přidáme před poslední klauzuli count_term/4
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 2012 16 Vestavěné predikáty
Cvičení: dekompozice termu
■ Napište predikát substitute( Podterm, Term, Podterml, Terml), který nahradí všechny výskyty Podterm v Term
termem Podterml a výsledek vrátí v Terml
■ Předpokládejte, že Term a Podterm jsou termy bez proměnných
■ ?- substitute( sin(x), 2*sin(x)*f(sin(x)), t, F ). F=2*t*f(t)
Hana Rudová, Logické programování 1,21. března 201 2
17
Vestavěné predikáty