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1、.......邏輯型程序設(shè)計(jì)語言PROLOG教程2.3.1邏輯型程序設(shè)計(jì)語言PROLOGPROLOG的語句PROLOG語言只有三種語句，分別稱為事實(shí)、規(guī)則和問題。?1.事實(shí)(fact)格式:<謂詞名>(<項(xiàng)表>).功能一般表示對(duì)象的性質(zhì)或關(guān)系。其中謂詞名是以小寫英文字母打頭的字母、數(shù)字、下劃線等組成的字符串，項(xiàng)表是以逗號(hào)隔開的項(xiàng)序列。例如：student(john).like(mary,music).表示“約翰是學(xué)生”和“瑪麗喜歡音樂”。2.規(guī)則(rule)格式:<謂詞名>(<項(xiàng)表>):-<謂詞名>(<項(xiàng)表>){,<謂詞名>(<項(xiàng)表>)}.功能:一般表示對(duì)象間的因果關(guān)系、蘊(yùn)含關(guān)系或?qū)?yīng)關(guān)系
2、。其中“:-”號(hào)表示“if”（也可以直接寫為if），其左部的謂詞是規(guī)則的結(jié)論（亦稱為頭），右部的謂詞是規(guī)則的前提（亦稱為體），{}表示零次或多次重復(fù)，逗號(hào)表示and(邏輯與),即規(guī)則的形式是一個(gè)邏輯蘊(yùn)含式。例如：bird(X):-animal(X),has(X,feather).grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).S..............第一條規(guī)則表示“如果X是動(dòng)物，并且X有羽毛，則X是鳥”；第二條規(guī)則就表示“X是Y的祖父，如果存在Z，X是Z的父親并且Z又是Y的父親”。3.問題(question)格式:?-<謂詞名>(<項(xiàng)表>){,<謂
3、詞名>(<項(xiàng)表>)}.功能表示用戶的詢問，它就是程序運(yùn)行的目標(biāo)。例如：?-student(john).?-like(mary,X).2.3.2PROLOG程序PROLOG程序一般由一組事實(shí)、規(guī)則和問題組成。問題是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，稱為程序的目標(biāo)。例如下面就是一個(gè)PROLOG程序。likes(bell,sports).likes(mary,music).likes(mary,sports).likes(jane,smith).friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music).friend(john,X):-likes(X,sports),likes
4、(X,music).?-friend(john,Y).S..............可以看出，這個(gè)程序中有四條事實(shí)、兩條規(guī)則和一個(gè)問題。其中事實(shí)、規(guī)則和問題都分行書寫。規(guī)則和事實(shí)可連續(xù)排列在一起，其順序可隨意安排，但同一謂詞名的事實(shí)或規(guī)則必須集中排列在一起。問題不能與規(guī)則及事實(shí)排在一起，它作為程序的目標(biāo)要么單獨(dú)列出，要么在程序運(yùn)行時(shí)臨時(shí)給出。這個(gè)程序的事實(shí)描述了一些對(duì)象（包括人和事物）間的關(guān)系；而規(guī)則則描述了john交朋友的條件，即如果一個(gè)人喜歡讀書并且喜歡音樂（或者喜歡運(yùn)動(dòng)和喜歡音樂），則這個(gè)人就是john的朋友（當(dāng)然，這個(gè)規(guī)則也可看作是john朋友的定義）；程序中的問題是“約翰的朋友是
5、誰？”當(dāng)然，PROLOG程序中的目標(biāo)可以變化，也可以含有多個(gè)語句(上例中只有一個(gè))。如果有多個(gè)語句，則這些語句稱為子目標(biāo)。例如對(duì)上面的程序，其問題也可以是?-likes(mary,X).或?-likes(mary,music).或?-friend(X,Y).或?-likes(bell,sports),likes(mary,music),friend(john,X).等等。當(dāng)然，對(duì)于不同的問題，程序運(yùn)行的結(jié)果一般是不一樣的。2.3.3PROLOG程序的運(yùn)行機(jī)理PROLOG程序的運(yùn)行是從目標(biāo)出發(fā)，并不斷進(jìn)行匹配、合一、歸結(jié)，有時(shí)還要回溯，直到目標(biāo)被完全滿足或不能滿足時(shí)為止。1.自由變量與約束變
6、量PROLOGS..............中稱無值的變量為自由變量，有值的變量為約束變量。一個(gè)變量取了某值就說該變量約束于某值，或者說該變量被某值所約束，或者說該變量被某值實(shí)例化了。2.匹配合一兩個(gè)謂詞可匹配合一，是指兩個(gè)謂詞的名相同，參量項(xiàng)的個(gè)數(shù)相同，參量類型對(duì)應(yīng)相同，并且對(duì)應(yīng)參量項(xiàng)還滿足下列條件之一：(1)如果兩個(gè)都是常量，則必須完全相同。(2)如果兩個(gè)都是約束變量，則兩個(gè)約束值必須相同。(3)如果其中一個(gè)是常量，一個(gè)是約束變量，則約束值與常量必須相同。(4)至少有一個(gè)是自由變量。例如：下面的兩個(gè)謂詞pre1("ob1","ob2",Z)pre1("ob1",X,Y)只有當(dāng)變量X被約
7、束為"ob2"，且Y、Z的約束值相同或者至少有一個(gè)是自由變量時(shí)，它們才是匹配合一的。3.回溯所謂回溯，就是在程序運(yùn)行期間，當(dāng)某一個(gè)子目標(biāo)不能滿足（即謂詞匹配失?。r(shí)，控制就返回到前一個(gè)已經(jīng)滿足的子目標(biāo)（如果存在的話），并撤消其有關(guān)變量的約束值，然后再使其重新滿足。成功后，再繼續(xù)滿足原子目標(biāo)。如果失敗的子目標(biāo)前再無子目標(biāo)，則控制就返回到該子目標(biāo)的上一級(jí)目標(biāo)（即該子目標(biāo)謂詞所在規(guī)則的頭部）使它重新匹配。回溯也是PROLOG的
