Lec 11 13 prologh DANH SACH

S ROLOG
WI

• Hiện nay đã có nhiều hệ lập trình logic ra đời mà tiêu
biểu là Prolog. Prolog là viết tắt của cụm từ tiếng
Pháp ”Programmation en Logique”
• Hệ Prolog đầu tiên ra đời vào năm 1973 do Alain
Colmerauer và nhóm trí tuệ nhân tạo thuộc Đại học
tổng hợp Aix-Marseilie, Pháp xây dựng.
• Mục đích ban đầu của hệ này là dịch các ngôn ngữ tự
nhiên.
1


• Điều khác nhau căn bản của lập trình Prolog so với
lập trình truyền thống là:
• • Trong Prolog người lập trình mô tả vấn đề bằng các
câu trong logic.
• • Hệ sẽ sử dụng lập luận logic để tìm ra các câu trả
lời cho vấn đề.

2


• Một chương trình Prolog gồm một dãy các luật có
dạng:
A :- B1, ..., Bm
• trong đó, m ≥ 0, A và Bi (i = 1, ..., m) là các câu phân
tử. Luật trên được đọc là “A nếu B1 và ... và
• Bm”. Nó là cách viết trong Prolog của logic mênh đề
sau:

• A B B m ⇒ ∧ ∧… 1
• Trong luật trên, A được gọi là đầu, danh sách các câu
Bi (B1, ..., Bm) được gọi là thân của luật.
• Nếu m=0, ký hiệu “:-” sẽ được bỏ đi, khi đó ta có câu
phân tử A và nó được gọi là một sự kiện.
3


Ví dụ.
• Giả sử chúng ta biết các thông tin sau đây về An và Ba:
• An yêu thích mọi môn thể thao mà cậu chơi.
• Bóng đá là môn thể thao.
• Bóng bàn là môn thể thao.
• An chơi bóng đá.
• Ba yêu thích mọi thứ mà An yêu thích.
=> Các câu trên được chuyển thành 1 chương trình Prolog sau :
• likes(an, X) :- sport(X), plays(an, X)
• sport(football).
• sport(tennis).
• plays(an, football).
• likes(ba, Y) :- likes(an, Y).
=> Câu hỏi : “An yêu thích cái gì ?”:
? - likes(an, X).

4


5

S ROLOG
WI

Ti ết
3:
TRÚC DANH

CẤU TRÚC DANH SÁCH

Giáo

sinh thực hiện: Đặng Thị Mỹ Bình
6


NỘI DUNG

I

Biễu diễn cấu trúc danh sách

II

Một số vị từ xử lí danh sách

III Các thao tác cơ bản trên danh sách
4

7

I. Biễu diễn cấu trúc danh sách

- Danh sách là kiểu dữ liệu có cấu trúc được sử dụng rộng

rãi trong các ngôn ngữ lập trình phi số
- Một danh sách (list) là một dãy các phần tử cùng kiểu
Ví dụ: [ann, tennis, tom, skiing] là một list được viết ở Prolog

- Chú ý rằng các list được diễn tả trong Prolog bằng các
cây nhị phân

8


.
- List rỗng được diễn tả bởi [ ]
Một list khác rỗng gồm có
hai thành phần:
 Phần tử đầu tiên
(head)
 Phần đuôi của list (tail)
-

Head

ann

.

tennis

.

tom
skiing

Tail

.
[]

Các phần tử của 1 list có thể là bất kì loại đối tượng nào, kể cả
1 list.

9


• Prolog cung cấp ba cách viết danh sách
– [Item1, Item2, ...]
– [Head | Tail]
– [Item1, Item2, ... | others]

Prolog dùng dấu | (split) để tách biệt phần head và tail của list
.
L= [ann, tennis, tom, skiing]
L= [ann | [tennis, tom, skiing]]
L= [ann, tennis, tom, skiing | []]
HOẶC:
L= [ann | tennis | [tom, skiing]]

….

ann

.

tennis

.

tom
skiing

.
[]
10


II. Một số vị từ xử lí danh sách: có sẵn trong Prolog
VỊ TỪ
1. member(X,L).

Ý NGHĨA
Kiểm tra xem X có phải là
một phần tử của danh sách
L không.

2. append(L1,L2,L). Ghép danh sách L1 và L2
vào thành L

3. nextto(X,Y,L).

4. select(X,L,L1).

Kiểm tra xem Y có đứng
ngay sau X trong L không.
Lấy X ra khỏi L để trả về
phần tử còn lại trong L1.
- Có thể dùng để chèn thêm 1 phần
tử vào danh sách.

VÍ DỤ
1 ?- member(a,[a,b,c]).
Yes

2 ?- append([a,b,c],[1,2],L).
L = [a, b, c, 1, 2]
Yes
3 ?- nextto(b,a,[a,b,c]).
No
4 ?- select(3,[3,4,2],L).
L=[4,2]
Yes

11


VỊ TỪ

Ý NGHĨA

VÍ DỤ

5. nth0(Index,L,X).

Kiểm tra xem phần tử thứ
Index (tính từ 0) của L có
phải là X không.

1 ?- nth0(1,[a,b,c],a).
No

6. nth1(Index,L,X).

Kiểm tra xem phần tử thứ
Index (tính từ 1) của L có
phải là X không.

2 ?- nth1(1,[a,b,c],a).
Yes

7. last(L,X).

Kiểm tra xem X có đứng
cuối trong L không.

3 ?- last([a,b,c,d],d).
Yes

8. reverse(L1,L2).

Nghịch đảo danh sách L1,
kết quả trả về L2.

4 ?- reverse([a,b,c],L).
L=[c,b,a]

9.Permutation(L1,L2).Danh sách L2 là hoán vị của 5 ?- Permutation([a,b ,c], L) .
danh sách L1
12


III. Các thao tác cơ bản trên danh sách
1. Kiểm tra một phần tử X có mặt trong danh sách L:

* Xây dựng lại một số vị từ có sẵn.
member (X , L).

Ví dụ:
=>
tử X thuộc danh sách L nếu:
1 ?-Phần
member(a,[a,b,c,d]).
1.
Yes X là đầu của L, hoặc nếu
2 ?- X
member(d,[a,b,[c,d
2.
là một phần tử của]]).
đuôi của L

.

a

.

b

.

c
d

[]

No Xây dựng lại hai điều kiện trên thành hai mệnh đề:
⇒
3 ?- member([c,d],[a,b,[c,d]]).
Sự kiện: member (X, [X | Tail]).
Yes

Luật:

member (X, [Head | Tail]) :- member(X,Tail).
13


2. Ghép hai danh sách
append (L1, L2, L).

- Xây dựng lại vị từ này:

- Có thể dùng append để phân tách danh sách đã cho thành danh

Xmới
ét hai
hợp:L1 và L2, kết quả trả về L
sách
-Ghép
haitrường
danh sách
VíVí
dụ1.
: 1: Nếu
?- append
(L1,
L2, [a,b,c]
). b],
L1
= rỗng
thì([a,
viết
như
append ([], L, L).
dụ
1 ?append
[c,sau:
d], L).

= []

2. L1Nếu
L1
≠[a,
rỗng
thìd] nó gồm một đầu và một đuôi
L=
b,
c,
L2 = [a, b, c];
như
sau:
[X
|
L1]
L1 = [a] Yes
Kết
phép ghép danh sách là:
L2 quả
= [b, c];
L1 = [a, b([X
]; | L1], L2, [X | L3]) :- append (L1, L2, L3).
append
…

X

L2

L1
L3

14


3. Nghịch đảo danh sách
reverse (L1, L2).
.

- Nghịch đảo danh sách L1, kết quả trả
về danh sách L2.
- Ví dụ:
1 ?- reverse([a, b, c, d], L).
L = [d, c, b, a]
Yes

.

a

.

b

.

c
d

[]

- Thủ tục nghịch đảo được viết như sau:
Reverse ([], []).
Reverse ([X | Tail], L) :- Reverse (Tail, L1), append (L1, [X], L).
Trong đó: L1 là danh sách nghịch đảo trung gian.
15


4. Hoán vị danh sách
permutation (L1, L2).
- Danh sách L2 là hoán vị của danh sách L1.
- Ví dụ: 1 ?- permutation([a, b, c], L) .

L = [a,b,c] ;
L = [a,c,b] ;
L = [c,b,a] ;
…
- Thủ tục hoán vị được viết trong Prolog như sau:

permutation ([], []).
permutation ([X | L], P) :- permutation(L, L1), insert(X, L1, P).
16


H·y nhí!
[Item 1, Item 2,… ]

[Head | Tail ]

[Item 1, Item 2,… | Others ]

 Danh sách là một cấu trúc hoặc
rỗng hoặc gồm hai phần: Head và
Tail.

 Prolog quản lí danh sách theo cấu
trúc cây nhị phân và có nhiều cách
biểu diễn DS

 Các thao tác thường dùng với danh
với Tail, Others là các danh sách

sách là: kiểm tra xem một phần tử có
thuộc DS không, nghịch đảo danh
sách, hoán vị danh sách,…
17


Bài tập về nhà

1

Bổ sung một phần tử vào danh sách.

2

Loại bỏ một phần tử ra khỏi danh sách.

18