Теперь следует сказать, что значит «заменить» одно слово на другое. Это может быть сделано при наличии в базе данных фактов вида заменить(Х, Y), означающих, что слово Xможет быть заменено словом Y. В конце базы данных следует поместить факт-«ловушку», так как если слово не заменяется другим словом, то его следует заменить самим собой. Если сейчас не совсем понятно назначение «ловушки», то позднее, когда мы объясним, как работает программа, это должно стать ясным.
Роль такого факта-ловушки выполняет факт заменить(Х,Х),который обозначает, что слово Xзаменяется самим собой. Ниже приведена база данных, обеспечивающая указанные
а меньше(ветер,автомобиль)ложен. Точно так же должен быть ложен и предикат меньше(картина,картина).Сравнивая два слова, мы сравниваем их последовательно, буква за буквой и при сравнении каждой буквы определяем, какое из следующих условий имеет место:
1. Достигнут конец первого слова, но не достигнут конец второго слова. Это имеет место, например, в случае меньше(пар, паровоз).При возникновении такой ситуации предикат меньшедолжен считаться истинным (т. е. согласованным с базой данных).
2. Очередная литера в первом слове предшествует в алфавите соответствующей литере во втором слове. Например, меньше (слово,слон).Буква ' в' в слове словопредшествует в алфавите букве ' н' в слове слон.В этом случае предикат меньшеистинен.
3. Литера в первом слове совпадает с соответствующей литерой во втором слове. В этом случае следует использовать предикат меньшедля сравнения оставшихся литерв обоих словах. Например, если дано меньше(облако,одеяло),то, так как оба аргумента начинаются с буквы ' о', необходимо взять в качестве следующей цели меньше(блако,деяло).
4. Одновременно достигнут конец первого и второго слов, как, например, в случае меньше(яблоко,яблоко).При возникновении такого условия предикат меньшедолжен быть ложным, так как оба слова являются одинаковыми.
5. Обработаны все литеры второго слова, но еще остались литеры в первом слове, как, например, в случае меньше(алфавитный,алфавит).В такой ситуации предикат меньшедолжен быть ложным.
После того как сформулированы перечисленные выше условия, задача перевода их на Пролог является довольно простой. Будем представлять слова в виде списков литер (целых чисел из некоторого диапазона). Для этого необходим способ преобразования атома в список литер. Эту функцию выполняет встроенный предикат Пролога name(имя). Целевое утверждение name(X, Y)согласуется с базой данных, когда атом, являющийся значением X, состоит из литер, коды которых образуют список, являющийся значением Y(используются коды ASCII). Отсылаем читателя к гл. 2, если он забыл, что такое коды ASCII. Если один из аргументов не определен, то Пролог предпримет попытку конкретизировать его, создавая соответствующую структуру. Поэтому можно использовать предикат nameдля преобразования слова в список литер. Например, зная, что код ASCII для 'а'есть 97, код для 'l' 108 и код для 'p' 112, можно задавать следующие вопросы:
?- name (Х,[97,108,112])
Х=аlр
?- name (alp,X)
X=[97,108,112]
Первым утверждением в определении предиката меньшеявляется следующее правило:
меньше(Х, Y):- name(X,L),name(Y,M), меньше_l(L,M)
Это правило сначала преобразует слова в списки, используя предикат name,и затем с помощью предиката меньше_1(будет определен ниже) сравнивает списки на соответствие алфавиту. Определение предиката меньше_1состоит из утверждений, реализующих приведенный выше набор условий. Первое условие является истинным, когда первый аргумент есть пустой список, а второй аргумент это произвольный непустой список:
меньше_1([], [_|_]).
Второе условие записывается следующим образом:
меньше_1([X|_],[Y|_]):- XY
Напомним, что аргументами предиката меньше_1являются списки чисел, так что разрешается сравнивать элементы этих списков, используя предикат ''. Третье условие записывается следующим образом:
меньше_1([А|Х],[В|Y]:- А=В, меньше_1(Х,Y).
Наконец, два последних условия описывают ситуации, когда предикат ложен, т. е. не согласуется с базой данных, так что если мы не предусмотрим никаких соответствующих им фактов или правил, то при используемом механизме поиска в базе данных доказательство согласованности любого целевого утверждения, для которого эти условия справедливы, закончится неудачей. Собирая все правила вместе, получим
меньше(Х,Y):- name(X,L), name(Y,M), меньше _1(L,M).
меньше_1([], [_|_]).
меньше_1([X|_],[Y|_]):-
ХY.
меньше_1([P|Q], [R|S]):- P = R, меньше_1(Q,S).
Заметим, что третье правило для меньше_1можно было бы записать более естественно так:
меньше_1([H|Q], [H|S]):- меньше_l(Q,S).
Упражнение 3.1.Подумайте, какое еще утверждение необходимо добавить к этому определению так, чтобы предикат был истинен и в том случае, когда два слова совпадают. В результате получится предикат, проверяющий, меньше или равен первый аргумент второму по алфавиту. Указание: обратите внимание на условие (4), приведенное выше, и вставьте утверждение, обрабатывающее это условие.
Упражнение 3.2.Почему в первом утверждении для предиката меньше_1в качестве второго аргумента использован список [_|_]? Почему недостаточно использовать список [.]?