Prolog的基本概念和语法规则

Prolog的基本概念和语法规则
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樱花草

2022-12-29 06:02:53

Prolog是一种逻辑编程语言,其语法简单且独特,数据以逻辑规则形式存在。以下是其基本概念和语法规则的详细介绍:

基本概念
  • 事实:Prolog中最简单的形式,用于描述客观存在的关系。例如,描述“狗咬人”这一事实,在Prolog中表述为bites(dog,man).。

  • 谓词:在Prolog术语中,关系被称为谓词,如上述例子中的bites。
  • 变元:对象被称为变元,如dog和man。
  • 子句:整个事实叫作子句,子句以英文句号“.”结束。
语法规则
  • 命名规则

    无论是谓词还是变元,一般要用小写字母。例如bites(dog,man).中的bites、dog、man均为小写。

    对象名如果非要用大写字母、空格等特殊字符,就必须要加单引号。在SWI-Prolog中,甚至支持汉字作为对象名(当然必须得加引号)。

  • 变元数量:变元数可以是任意的,这取决于所期望联系在一起的对象数目。例如,表达“约翰送给波林一块手表”这一事实,语句为give(john, pauline, watch).,其中有三个变元。
  • 注释规则

    可以用/* */来表示注释,在其中的内容会在运行时被忽略。

    也可以用%来作为注释符,在那一行中,其后的内容也会被忽略。

  • 变量命名:在Prolog中,变量名的首字母必须大写。例如在询问男生有哪些时,使用male(X).,这里的X就是变量。
  • 逻辑连接

    表示“与”的逻辑意义时,要用逗号连接子句。例如询问“在一年级中,有没有20多岁,且学习化学的男生?”,语句为?- year(X, 1), age(X, Y), Y > 20, studies(X, chemistry).

    表示“或”的逻辑意义时,要用分号连接子句。例如询问“Hazel在学数学或是化学吗?”,语句为?- studies(hazel, mathematics); studies(hazel, chemistry).。但不建议在Prolog程序中滥用分号,因为会使程序的逻辑性不清楚,以至于难以跟踪。

  • 否定表示:在SWI-Prolog中,表示否定用+,但在其他Prolog方言中,也有用not的。使用时需要用括号将相应条件括起来。例如询问“不学历史的男生有谁?”,语句为?- male(X), +(studies(X, history)).。但需要注意在这种否定子句中含有变量的情况下,需要将它放在后面。如果将否定条件放到前面,此时,X属于自由变量,也就是说,会先否定掉所有学历史的学生,达不到预期效果。

  • 空变量:有时,对变量的值并不关心,可以使用空变量。空变量记作“_”。例如询问“有学哲学的男生吗?”,可以这样提问:?- male(_), studies(_, philosophy).

注意事项
  • 编程时注意大小写和符号问题。
  • 多加练习,熟悉基本语法规则。