X = b
?- добавить( а, [b, с, X], L).
L = [b, с, а]
X = а
Этот пример поучителен, поскольку мы не можем легко запрограммировать 'недублирующее добавление', не используя отсечения или какой-либо другой конструкции, полученной из него. Если мы уберем отсечение в только что рассмотренной программе, то отношение добавить будет добавлять дубликаты элементов, уже имеющихся в списке. Например:
?- добавить( a, [a, b, c], L),
L = [а, b, с]
L = [а, а, b, с]
Поэтому отсечение требуется здесь для правильного определения отношения, а не только для повышения эффективности. Этот момент иллюстрируется также и следующим примером.
5.2.4. Задача классификации объектов
Предположим, что у нас есть база данных, содержащая результаты теннисных партий, сыгранных членами некоторого клуба. Подбор пар противников для каждой партия не подчинялся какой-либо системе, просто каждый игрок встречался с несколькими противниками. Результаты представлены в программе в виде фактов, таких как
победил( том, джон).
победил( энн, том).
победил( пат, джим).
Мы хотим определить
отношение класс( Игрок, Категория)
которое распределяет игроков по категориям. У нас будет три категории:
победитель — любой игрок, победивший во всех сыгранных им играх
боец — любой игрок, в некоторых играх победивший, а в некоторых проигравший
спортсмен — любой игрок, проигравший во всех сыгранных им партиях
Например, если в нашем распоряжении есть лишь приведенные выше результаты, то ясно, что Энн и Пат — победители. Том — боец и Джим — спортсмен.
Легко сформулировать правило для бойца:
X — боец, если существует некоторый Y, такой, что X победил Y, и
существует некоторый Z, такой, что Z победил X.
Теперь правило для победителя:
X — победитель, если
X победил некоторого Y и
X не был побежден никем.
Эта формулировка содержит отрицание 'не', которое нельзя впрямую выразить при помощи тех возможностей Пролога, которыми мы располагаем к настоящему моменту. Поэтому оказывается, что формулировка отношения победитель должна быть более хитрой. Та же проблема возникает и при формулировке правил для отношения спортсмен. Эту проблему можно обойти, объединив определения отношений победитель и боец и использовав связку 'иначе'. Вот такая формулировка:
Если X победил кого-либо и X был кем-то побежден,
то X — боец,
иначе, если X победил кого-либо,
то X — победитель,
иначе, если X был кем-то побежден,
то X — спортсмен.
Такую формулировку можно сразу перевести на Пролог. Взаимные исключения трех альтернативных категорий выражаются при помощи отсечений:
класс( X, боец) :-
победил( X, _ ),
победил( _, X), !.
класс( X, победитель) :-
победил( X, _ ), !.
класс( X, спортсмен) :-
победил( _, X).
Заметьте, что использование отсечения в предложении для категории победитель не обязательно, что связано с особенностями наших трех классов.
5.1. Пусть есть программа:
p( 1).
p( 2) :- !.
p( 3).
Напишите все ответы пролог-системы на следующие вопросы:
(a) ?- p( X).
(b) ?- p( X), p(Y).
(c) ?- p( X), !, p(Y).
5.2. Следующие отношения распределяют числа на три класса - положительные, нуль и отрицательные:
класс( Число, положительные) :- Число > 0.
класс( 0, нуль).
класс( Число, отрицательные) :- Число < 0.
Сделайте эту процедуру более эффективной при помощи отсечений.
5.3. Определите процедуру
разбить( Числа, Положительные, Отрицательные)
которая разбивает список чисел на два списка: список, содержащий положительные числа (и нуль), и список отрицательных чисел. Например,
разбить( [3, -1, 0, 5, -2], [3, 0, 5], [-1, -2] )
Предложите две версии: одну с отсечением, другую — без.
5.3. Отрицание как неуспех
'Мэри любит всех животных, кроме змей'. Как выразить это на Прологе? Одну часть этого утверждения выразить легко: 'Мэри любит всякого X, если X — животное'. На Прологе это записывается так:
любит( мэри, X) :- животное ( X).
Но нужно исключить змей. Это можно сделать, использовав другую формулировку:
