Интерпретатор Пролога можно заставить решать логические задачи, что недоступно большинству процедурных языков.
Многие логические задачи связаны с рассмотрением нескольких конечных множеств с одинаковым количеством элементов, между которыми устанавливается взаимно-однозначное соответствие. На языке Пролог эти множества можно описывать как базы данных, а зависимости между объектами устанавливать с помощью правил.
Пример
В автомобильных гонках три первых места заняли Алеша, Петя и Коля. Какое место
занял каждый из них, если Петя занял не второе и не третье место, а Коля - не
третье?
| Имя | I место | II место | III место |
| Алеша | |||
| Петя | - | - | |
| Коля | - |
Традиционным способом задача решается заполнением таблицы.По условию задачи Петя занял не второе и не третье место, а Коля - не третье. Это позволяет поставить символ '-' в соответствующих клетках. Между множеством имен участников гонки и множеством мест должно быть установлено взаимно-однозначное соответствие. Поэтому определяем занятое место сначала у Пети, затем у Коли и, наконец, у Алеши. В соответствующих клетках проставляем знак '+'. В каждой строке и каждом столбце должен быть только один такой знак.
| Имя | I место | II место | III место |
| Алеша | - | - | + |
| Петя | + | - | - |
| Коля | - | + | - |
Из последней таблицы следует, что Алеша занял третье место, Петя - первое, Коля - второе.
На языке Пролог структура программы будет следующей: сначала перечисляются данные - имена и номер занятого места, а затем записываются правила, связывающие эти два множества.
/* База данных имен */
имя(алеша).
имя(петя).
имя(коля).
/* База данных призовых мест */
место(первое).
место(второе).
место(третье).
/* Устанавливаем взаимно-однозначное соответствие
между базами данных, X - элемент из базы данных имен,
Y - элемент из базы данных занятых мест */
/* Петя занял не второе и не третье место */
соответствие(X, Y) :- имя(X), X=петя,
место(Y), not(Y=второе), not(Y=третье).
/* Коля занял не третье место */
соответствие(X, Y) :- имя(X), X=коля,
место(Y), not(Y=третье).
соответствие(X, Y) :- имя(X), X=алеша, место(Y).
/* У всех ребят разные места */
решение(X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3) :-
X1=петя, соответствие(X1,Y1),
X2=коля, соответствие(X2,Y2),
X3=алеша, соответствие(X3,Y3),
Y1\=Y2, Y2\=Y3, Y1\=Y3.
Для получения ответа следует выполнить запрос
?- решение(X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3).
В ответ Пролог выдаст имена ребят и занятые ими места. Проверьте, есть ли другие варианты ответов.
Пример
Витя, Юра и Миша сидели на скамейке. В каком порядке они сидели, если известно,
что Миша сидел слева от Юры, а Витя слева от Миши.
В условии задачи перечисляются объекты одного типа, связанные между собой. Заполним базу данных:
/* Миша сидел слева от Юры */ слева(юра,миша). /* Витя сидел слева от Миши */ слева(миша,витя).
Правило для установления следования объектов друг за другом будет таким:
/* Объекты X, Y и Z образуют ряд, если X слева от Y и Y слева от Z */ ряд(X, Y, Z) :- слева(Y, X), слева(Z, Y).
Количество аргументов в голове данного правила равно количеству объектов в задаче. Запрос
?- ряд(X, Y, Z).даст нам решение задачи.
Задание
Решите следующие логические задачи с помощью интерпретатора Пролога.