Логические задачи на языке программирования Prolog

Логические задачи на языке программирования  Prolog



Задание 1.



Ввести предложенный текст программы, реализовать ее и записать на диск.



   predicates

   hello.

  goal

   hello.

  clauses

   hello:-

	makewindow(1,7,7,"Моя первая программа",4,56,14,22),

	nl, write("Введите ваше имя,\n","затем нажмите Enter."),

	cursor(4,6), 

	readln(Name),nl,

	write("Добро пожаловать\n в PDC Prolog,\n","",Name,"!").



Результат: Добро пожаловать в PDC Prolog, Vladimir!



Умышленно ввести опечатки в текст программы и ознакомиться с сообщениями об этих опечатках, исправить их.



   predicates

   hello.

  goal

   hello.

  clauses

   hello:-

	makewindow(1,7,7,"Моя первая программа",4,56,14,22)

	nl, write("Введите ваше имя,n","затем нажмите Enter."),

	cursor(4,6), 

	readln(Name)nl,

	write("Добро пожаловать\n в PDC Prolog,\n",",Name,!").



Результат: 423  Syntax eror.



Задание 2.



Реализовать программу с вводом перечисленных ниже целей и проверить получаемые результаты. Цели внешние.





predicates

	book(symbol,symbol,symbol,integer).

clauses

	book("Фигурнов В.Э.","IBM PC для пользователя","ФиС",1988).

	book("Петухов О.А.","Проектирование ОРБД","Судостроение",1984).

	book("Петухов О.А.","Объектно-реляционные модели данных","СЗПИ",1987).

	book("Петухов О.А.","Моделирование СМО","СЗПИ",1989).

	book("Петухов О.А.","PDC Prolog","СЗПИ",2000).

	book("Анкудинов Г.И.","Теория автоматов","СЗПИ",1997).

	book("Николаев В.И.","Дискретные структуры","СЗПИ",1999).

Результат:  X= Proektirovanie OR BD, Y=SUDOSTROENIE, Z=1984

                    X=Object models of DATA, Y=SZPI, Z=1987

                    X=Modelirovanie CMO, Y=SZPI, Z=1989

                    X=PDC Prolog, Y=SZPI, Z=2000

                    4 Solutions



                    X= Proektirovanie OR BD

                    X=Object models of DATA

                    X=Modelirovanie CMO

                    X=PDC Prolog

                    4 Solutions



                    E=Petuchov O.A., X=Object models of DATA, Z=1987

                    E=Petuchov O.A., X=Modelirovanie CMO, Z=1989

                    E=Petuchov O.A., X= PDC Prolog, Z=2000

                    E=Ankudinov G.I., X=Automat theory, Z=1997

                    E=Nikolaev V.I., X=Diskretniye struktury, Z=1999

                    5 Solutions

	

Задание 3.



Реализовать программу с вводом всех перечисленных внешних целей и проверить получаемые результаты:



domains

	name=symbol

	year_in, year_out = integer

predicates

	parents(name,name)

	woman(name)

	man(name)

	offspring(name,name)

	father(name,name)

	mother(name,name)

	parent_parents(name,name)

	brother(name,name)

	grandfather(name,name)

	grandmother(name,name)

	emperor(name,year_in,year_out)

	emperor_was(name,integer)

clauses

	parents("Петр III","Павел I").

	parents("Екатерина II","Павел I").

	parents("Павел I","Александр I").

	parents("Павел I","Николай I").

	parents("Николай I","Александр II").

	parents("Александр II","Александр III").

	parents("Александр III","Николай II").

	woman("Екатерина II").

	man("Петр III").

	man("Павел I").

	man("Алексндр I").

	man("Николай I").

	man("Александр II").

	man("Александр III").

	man("Николай II").

	offspring(Y,X):-parents(X,Y).

	father(X,Y):-parents(X,Y),man(X).

	mother(X,Y):-parents(X,Y),woman(X).

	parent_parents(X,Z):-parents(X,Y),parents(Y,Z).

	brother(X,Y):-parents(Z,X),parents(Z,Y),man(X),X<>Y.

	grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).

	grandmother(X,Y):-mother(X,Z),father(Z,Y).

	emperor("Петр III",1761,1762).

	emperor("Екатерина II",1762,1796).

	emperor("Павел I",1796,1801).

	emperor("Александр I",1801,1825).

	emperor("Николай I",1825,1855).

	emperor("Александр II",1855,1881).

	emperor("Александр III",1881,1894).

	emperor("Николай II",1894,1917).

	emperor_was(X,Y):-emperor(X,A,B),Y>=A,Y<=B.



Результат: Y=aleksandr I      X=petr III, A=1761, B=1762                  X=pavel I

                    1 Solution           X=ekaterina II, A=1762, B=1769           1 Solution

                                               X=pavel I, A=1796, B=1801

                                               X=aleksandr I, A=1801, B=1825

                                               X=nikolay I, A=1825, B=1855

                                               X=aleksandr II, A=1855, B=1881

                                               X=aleksandr III, A=1881, B=1894

                                               X=nikolay II, A=1894, B=1917

                                               8 Solutions



Задание 4.



Реализовать приведенную программу:



domains

	name=symbol

predicates

	star(name)

	planet(name)

	revolve(name,name)

	satellite(name,name).

goal

	satellite(X,"Марс"),

	write(X," спутник Марса."),

	nl.

clauses

	star("Солнце").

	planet("Земля").

	planet("Марс").

	revolve("Земля","Солнце").

	revolve("Марс","Солнце").

	revolve("Луна","Земля").

	revolve("Фобос","Марс").

	revolve("Деймос","Марс").

	satellite(X,Y):-planet(Y),revolve(X,Y).



Результат: Фобос спутник Марса.



Написать и реализовать программу установления родственных связей: Василий имеет дочь Ольгу, у которой два сына Михаил и Максим. Использовать внешние и внутренние цели.



domains

              name=symbol

predicates

               men(name)

               mama(name)

               sons(name,name)

               doughter(name,name)

               deda(name,name)

               brother(name,name).

goal

               doughter(Z,Y),

               write(Z,Y),

               nl.

clauses

               men(“Vaciliy”).

               men(“Michail”).

               men(“Maxim”).    

               mama(“Olga”).

               sons(“Michail”,”Olga”).

               sons(“Maxim”,”Olga”).

               doughter(“Olga”,”Vasiliy”).

               deda(X,Y) :--men(X),men(Y),sons(X,Y),doughter(Z,Y).

               brother(X,Y) :--men(X),men(Y), sons(X,Z),sons(Y,Z),X<>Y.



Результат:  Olga, Vaciliy



Задание 5.



Реализовать следующую программу:  Получить псевдослучайные вещественные числа в диапазоне от 0 до 1.



goal	

	random(X),

	Z=X,

	write("Псевдослучайное вещественное число от 0 до 1 : ",Z),

	nl.

Результат:  0,64823988962



Получить случайные целые числа в диапазоне от 0 до 10 и от 10 до 35.



goal	

	random(10,X),

	Z=X,

	write("Псевдослучайное вещественное число от 0 до 10 : ",Z),

	nl.

Результат: 5



goal	

	random(25,X),

	Z=X++10,

	write("Псевдослучайное вещественное число от 10  до  35:,Z),

	nl.

Результат: 21



Задание 6.



Реализовать приведенную пргограмму для вычисления

goal		

	write("X = "),

	readint(X),

	nl,

	write("K = "),

	readreal(K),

	nl,

	Z=exp(sin(X))+sqrt(K+X*X),

	write("Z = ",Z).



Результат: X=5,  K=16,  Z=6,7864292326



В режиме калькулятора вычислить X = (2 + 5) * 3,4, т.е. вводя значения 2, 5, 3.4 с клавиатуры.



goal		

	write("X = "),

	readint(X),

	nl,

	write("K = "),

	readint(K),

	nl,

             write(“N= “),

             readreal(N),

             nl

	Z=(X+K)*N,

	write("Z = ",Z).



Результат: 23,8



Задание 7.



Реализовать приведенную программу с внешней связью, выполнив все четыре арифметические операции.





predicates

	operation(symbol,real,real)

clauses

	operation("+",X,Y):-Z=X+Y,

		write(X,"+",Y,"=",Z),

	nl.

	operation("-",X,Y):-Z=X-Y,

		write(X,"-",Y,"=",Z),

	nl.

	operation("*",X,Y):-Z=X*Y,

		write(X,"*",Y,"=",Z),

	nl.

	operation("/",X,Y):-Z=X/Y,

		write(X,"/",Y,"=",Z),

	nl.



Результат: Z=8+2             Z=8-2            Z=8*2              Z=8/2

                   Z=10               Z=6                Z=16               Z=4     

                   1 Solution       1 Solution       1 Solution       1 Solution



2. Реализовать эту же программу с внутренней целью



predicates

	operation(symbol,real,real)

Goal

             write(“Vvedite chisla”),

             nl,

             readreal(X),

             nl,

             readreal(Y),

             nl,

             operation(“+”,X,Y),

             operation(“-“,X,Y),

             operation(“*”,X,Y),

             operation(“/ “,X,Y). 

clauses

	operation("+",X,Y):-Z=X+Y,

		write(X,"+",Y,"=",Z),

	nl.

	operation("-",X,Y):-Z=X-Y,

		write(X,"-",Y,"=",Z),

	nl.

	operation("*",X,Y):-Z=X*Y,

		write(X,"*",Y,"=",Z),

	nl.

	operation("/",X,Y):-Z=X/Y,

		write(X,"/",Y,"=",Z),

	nl.



Результат: Vvedite chisla

                    2

                    4

                    2+4=6

                    2-4=-2

                    2*4=8

                    2/4=0,5



Задание 9.



Реализовать программу задания 4 с новой целью, использующей встроенный предикат fail, и проанализировать полученный результат.



domains

              name=symbol

predicates

               men(name)

               mama(name)

               sons(name,name)

               doughter(name,name)

               deda(name,name)

               brother(name,name).

goal

               deda(X,”Vaciliy”),

               write(X,”Vaciliy”),

               nl.

clauses

               men(“Vaciliy”).

               men(“Michail”).

               men(“Maxim”).    

               mama(“Olga”).

               sons(“Michail”,”Olga”).

               sons(“Maxim”,”Olga”).

               doughter(“Olga”,”Vasiliy”).

               deda(X,Y) :--men(X),men(Y),sons(X,Y),doughter(Z,Y),nl,

               write(“ “,X),nl, fail.

               brother(X,Y) :--men(X),men(Y), sons(X,Z),sons(Y,Z),X<>Y.



Результат:  Michail

                    Maxim

Задание 10.



Реализовать программы вычисления суммы следующих рядов:

	1 + 2 + 3 + ... + 9 + 10

	2 + 4 + 6 + ... + 14 + 16

	10 + 9 + 8 + ... + 2 + 1

	1 + 3 + 5 + ... + 13 + 15

	domains

	              number,sum=integer

	 predicates

	               sum(number,sum)

	goal

	               write(“Сумма ряда :  “),

	               sum(1,sum),  write(sum).

	clauses

	                sum(11,0).

	                sum(Number, Sum) :--

	                  New_number=Number+1,

	                  sum(New_number,Partial_sum),

	                  Sum=Number+Partial_sum.

	

	Результат: Сумма ряда : 55

	

	

	domains

	              number,sum=integer

	 predicates

	               sum(number,sum)

	goal

	               write(“Сумма ряда :  “),

	               sum(2,sum),  write(sum).

	clauses

	                sum(18,0).

	                sum(Number, Sum) :--

	                  New_number=Number+2,

	                  sum(New_number,Partial_sum),

	                  Sum=Number+Partial_sum.

	

	Результат:  Сумма ряда : 72

	

	domains

	              number,sum=integer

	 predicates

	               sum(number,sum)

	goal

	               write(“Сумма ряда :  “),

	               sum(9,sum),  write(sum).

	clauses

	                sum(0,11).

	                sum(Number, Sum) :--

	                  New_number=Number-1,

	                  sum(New_number,Partial_sum),

	                  Sum=Number+Partial_sum

	

	Результат: Сумма ряда : 55

	

	



	domains

	              number,sum=integer

	 predicates

	               sum(number,sum)

	goal

	               write(“Сумма ряда :  “),

	               sum(1,sum),  write(sum).

	clauses

	                sum(17,0).

	                sum(Number, Sum) :--

	                  New_number=Number+2,

	                  sum(New_number,Partial_sum),

	                  Sum=Number+Partial_sum.

	

	Результат: Сумма ряда : 64

	



Задание 12.



Написать программу, создающую список городов. Выполнить программу с различными внутренними и внешними целями.



domains

               town_list=town*

               town=symbol

predicates

               towns(town_list)

goal

               towns([A,B,C,D,E]),

               write(A,”,”,B,”,”,C,”,”,D,”,”,E).

clauses

            towns([ “Kazan”,”Nignekamsk”,”Elabuga”,”Bugulma”,”Almetevsk” ]). 



Результат:  Kazan, Nignekamsk, Elabuga, Bugulma, Almetevsk