UNIVERSDAD DE CÓRDOBA ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA Y ANÁLISIS NUMÉRICO. Tema 9.- Elementos básicos de Prolog

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1 UNIVERSDAD DE CÓRDOBA ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA Y ANÁLISIS NUMÉRICO PROGRAMACIÓN DECLARATIVA INGENIGERÍA INFORMÁTICA CUARTO CURSO PRIMER CUATRIMESTRE Tema 9.- Elements básics de Prlg

2 PROGRAMACIÓN DECLARATIVA PROGRAMA Tema 1.- Intrducción al lenguaje Scheme Primera parte: Scheme Tema 2.- Expresines y funcines Tema 3.- Predicads y sentencias cndicinales Tema 4.- Iteración y recursión Tema 5.- Tips de dats cmpuests Tema 6.- Abstracción de dats Tema 7.- Lectura y escritura Segunda parte: Prlg Tema 8.- Intrducción al lenguaje Prlg Tema 9.- Elements básics de Prlg Tema 10.- Listas Tema 11.- Reevaluación y el crte Tema 12.- Entrada y salida 2

3 PROGRAMACIÓN DECLARATIVA PROGRAMA Segunda parte: Prlg Tema 8.- Intrducción al lenguaje Prlg Tema 9.- Elements básics de Prlg Tema 10.- Listas Tema 11.- Reevaluación y el crte Tema 12.- Entrada y salida 3

4 Prgramación declarativa Tema 9.- Elements básics de Prlg Índice 1. Términs 2. Operadres aritmétics 3. Operadres relacinales 4. Definición de nuevs peradres 4

5 Prgramación declarativa Tema 9.- Elements básics de Prlg Índice 1. Términs 2. Operadres aritmétics 3. Operadres relacinales 4. Definición de nuevs peradres 5

6 1. Términ Definición Tips Ls tips de dats en Prlg se denminan términs. Númers Átms Variables Estructuras Listas Cadenas de caracteres 6

7 1. Términ Númers Enters,-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 Reales, ,,-2,5,, 0.0,, 1.956, Observación Es un tip de dat cnstante. Ls rangs de ls valres numérics dependen del intérprete. 7

8 1. Términ Átms Definición Sn cnstantes que n tienen valres numérics. 8

9 1. Términ Átms Sintaxis (1/3) Primera frma: Cmpuests pr letras, númers el símbl _. Deben cmenzar pr una letra minúscula. Ejempls juan, ana, r, agua fin_de_mes, dat_1, paga_extra 9

10 1. Términ Átms Sintaxis (2/3) Segunda frma: Cualquier secuencia de caracteres delimitads pr cmillas simples. Ejempls Juan Lara Luque Fin de mes 1Ba 10

11 1. Términ Átms Sintaxis (3/3) Tercera frma: Cualquier secuencia de un más de ls siguientes caracteres especiales: + - * / > < = & : Ejempls > 11

12 1. Términ Átms N sn átms Un, Marta, Vas: Cmienzan pr una letra mayúscula. 23ab: Cmienza pr un dígit. _hmbre: Cmienza pr _ 12

13 1. Términs Variables Definición Tip de dat que puede mdificar su valr. Sintaxis Su nmbre está cmpuest pr letras, númers el símbl de _. Su nmbre debe cmenzar pr una letra mayúscula el símbl _. 13

14 1. Términs Variables Ejempls X, Y, N, Respuesta, Cla, Cabeza Pag_anual, Clave_secreta, Dat_1, Dat_2, _dat, _cntrl, 14

15 1. Términs Variables Variable anónima: símbl _ Cada aparición de la variable anónima es independiente de las demás. La variable anónima se utiliza para indicar que existe un valr que hace verdader un predicad, per n interesa saber qué valr es. 15

16 1. Términs Variables Variable anónima: símbl _ Ejempl (1/3) tiene (juan, bicicleta). tiene (juan, cche). tiene (ana, mtcicleta). tiene (ana, cche). tiene (pedr, barc). 16

17 1. Términs Variables Variable anónima: símbl _ Ejempl (2/3) Qué csas tiene Juan??- tiene (juan, X). X = bicicleta ; X = cche. Tiene Juan alguna csa??- tiene(juan,_). true 17

18 1. Términs Variables Variable anónima: símbl _ Ejempl (3/3) Qué csas tiene en cmún Juan y Ana?? tiene (juan, X), tiene (ana, X). X = cche Tienen Juan y Pedr alguna csa??- tiene(juan,_), tiene(pedr,_). true 18

19 1. Términs Estructuras Definición Es un tip de dat cmpuest pr un varis términs: númers, átms, estructuras, listas cadenas. Permiten rganizar la infrmación. Sintaxis nmbre_estructura(atribut 1,., atribut N ) 19

20 1. Términs Estructuras Ejempls Frmat de la estructura libr libr(títul, autr, editrial, añ) Us de la estructura libr cn el predicad tiene. tiene('juan Lra', libr('ana Karenina', 'Tlsti', 'Luna',2010)). tiene( Juan Lra, libr( El Quijte, Cervantes, Fe,2007)). Predicad Estructura 20

21 1. Términs Estructuras Ejempls Títuls de ls librs que tiene Juan Lra?- tiene( Juan Lra, libr(t, _, _,_)). T = Ana Karenina ; T = El Quijte Se teclea ; 21

22 1. Términs Estructuras Observación N se deben cnfundir las estructuras cn ls predicads. Un predicad devuelve un valr de verdader fals. Una estructura n devuelve ningún valr, sin que slamente agrupa dats relacinads. 22

23 1. Términs Estructuras Observación Errres?- libr('ana Karenina', A, _, _). Errr. 23

24 1. Términs Listas Definición Una lista es un tip especial de estructura cmpuesta pr una secuencia rdenada de cer, un más elements. Cada element puede ser cualquier términ, inclus tra listas Sintaxis [element 1,., element N ] Frma equivalente.(element 1,.(element 2,.(, element N, []) ) 24

25 1. Términs Listas Ejempls [] [a].(a, []) [a, b].(a,.(b, [])) [a, b, c].(a,.(b,.(c, []))) 25

26 1. Términs Listas Observación Las listas serán explicadas en el tema nº

27 1. Términs Cadenas de caracteres Definición Una cadena de caracteres es una secuencia de caracteres delimitads pr cmillas. Observación Prlg cnsidera que una cadena de caracteres es un cas especial de lista cmpuesta pr códigs ASCII. Ejempl Hla [72, 111, 108, 97] 27

28 Prgramación declarativa Tema 9.- Elements básics de Prlg Índice 1. Términs 2. Operadres aritmétics 3. Operadres relacinales 4. Definición de nuevs peradres 28

29 2. Operadres aritmétics Intrducción Operadres prefijs Operadres infijs Ejempls de predicads cn peradres aritmétics 29

30 2. Operadres aritmétics Intrducción Operadres prefijs Operadres infijs Ejempls de predicads cn peradres aritmétics 30

31 2. Operadres aritmétics Intrducción Una expresión aritmética se puede cnsiderar cm una estructura. Ejempl 2 * es equivalente a + (* (2,10), 1) 31

32 2. Operadres aritmétics Intrducción Evaluación de expresines Prlg utiliza la palabra clave is para evaluar una expresión aritmética. Ejempl?- X is 2 * X = 21?- X is +(*(2,3),1). X = 7. 32

33 2. Operadres aritmétics Intrducción Observación Si una variable tiene un valr entnces n se le puede asignar un valr nuev. Ejempl?- X is 1, A is 2 * X, X is A + 1. false.?- X is 1, A is 2 * X, Y is A + 1. X = 1, A = 2, Y = 3. 33

34 2. Operadres aritmétics Intrducción Operadres prefijs Operadres infijs Ejempls de predicads cn peradres aritmétics 34

35 2. Operadres aritmétics Operadres prefijs +, - Ejempls?- X is + 9. X = 9?- X is -12. X =

36 2. Operadres aritmétics Intrducción Operadres prefijs Operadres infijs Ejempls de predicads cn peradres aritmétics 36

37 2. Operadres aritmétics Operadres infijs Operadr Significad Precedencia Asciatividad Ejempl ^ Ptencia 200 Derecha ** Ptencia 200 N?- X is 2^3^2. X = 512.?- X is (2^3)^2. X = 64?- X is 2**3. X = 8.?- X is 2**3** 2. Errr?- X is (2**3)**2. X = 64 37

38 2. Operadres aritmétics Operadres infijs Operadr Significad Precedencia Asciatividad Ejempl * Prduct 400 Izquierda / División 400 Izquierda?- X is 2*3*4. X = 24.?- X is 60 / 2 / 3. X = 10 rdiv Cciente de la división entera 400 Izquierda?- X is 12 rdiv 4. X = 3. // Cciente de la división entera 400 Izquierda?- X is 15 // 4. X = 3. md Rest de la división entera 400 Izquierda?- X is 12 md 3. X = 0. rem Rest de la división entera 400 Izquierda?- X is 12 rem 3. X = 0. 38

39 2. Operadres aritmétics Operadres infijs Operadr Significad Precedencia Asciatividad Ejempl + Suma 500 Izquierda - Resta 500 Izquierda?- X is X = 9?- X is X = 3 39

40 2. Operadres aritmétics Operadres infijs Precedencia Un peradr tiene mayr precedencia si su valr numéric de precedencia es menr. Orden de precedencia Mayr: () ^, ** *, /, rdiv, //, md, rem Menr: +, - 40

41 2. Operadres aritmétics Operadres infijs Ejempls?- X is 2 * rdiv 2+ 5 md 2. X = 9.?- X is 2^3-12 / 4 * 3. X =

42 2. Operadres aritmétics Intrducción Operadres prefijs Operadres infijs Ejempls de predicads cn peradres aritmétics 42

43 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Cuadrad cuadrad(x,r):- R is X * X.?- cuadrad(2,r). R = 4.?- cuadrad(n,4). ERROR: is/2: Arguments are nt sufficiently instantiated 43

44 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Media media(a,b,m):- M is (A+B) / 2.?- media(2,3,m). M =

45 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Factrial factrial(0,1). factrial(n,r):- N1 is N - 1, factrial(n1,r1), R is N * R1.?- factrial (3,R). R = 6. 45

46 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Fibnacci fibnacci(0,1). fibnacci(1,1). fibnacci(n,r):- N1 is N-1, N2 is N-2, fibnacci(n1,r1), fibnacci(n2,r2), R is R1 + R2.?- fibnacci (5,R). R = 8 46

47 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Máxim cmún divisr (pseudcódig) mcd(a,b) si b = 0 fin_si entnces a si n mcd(b, a md b) Pas a b r

48 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Máxim cmún divisr mcd(x,0,x). mcd(x,y,m):- X1 is X md Y, mcd(y,x1,m).?- mcd(12,18,r). R= 6.?- mcd(18,12,r). R= 6. 48

49 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Densidad pblacin('francia', ). pblacin('españa', ). area('francia', ). area('españa',505000). densidad(pais,d):- pblacin(pais,p), area(pais,a), D is P / A. 49

50 2. Operadres aritmétics Ejempls de predicads cn peradres aritmétics Densidad?- densidad('francia',d). D = ?- densidad('españa',d). D =

51 Prgramación declarativa Tema 9.- Elements básics de Prlg Índice 1. Términs 2. Operadres aritmétics 3. Operadres relacinales 4. Definición de nuevs peradres 51

52 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad Operadres de desigualdad Operadres de mayr y menr que Ejempls de predicads cn peradres relacinales 52

53 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad Operadres de desigualdad Operadres de mayr y menr que Ejempls de predicads cn peradres relacinales 53

54 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad =, ==, =:= 54

55 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Ds cnstantes Una cnstante y una variable Ds variables Estructuras y variables 55

56 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Ds cnstantes sn iguales si pseen el mism valr?- 10 = 10. true?- 10 = 9. false?- a = a. true?- a = b. false?- lugar(3,3) = lugar(3, 3). true.?- lugar(3,3) = lugar(3, 0). false. Nta: lugar es una estructura 56

57 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Una cnstante y una variable Si la variable tiene un valr (variable instanciada ) entnces se cmprueba si dich valr es igual a la cnstante.?- X is 10, X = 10. X = 10?- X is 10, X = 9. false 57

58 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Una cnstante y una variable Si la variable n tiene un valr (variable n instanciada ) entnces se asigna el valr de la cnstante a la variable y la igualdad se cumple?- X = 10.?- X = a.?- X = lugar(3, 3). X = 10 X = a X = lugar(3,3). 58

59 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Una cnstante y una variable N imprta el rden?- X = 10. X = 10.?-10 = X. X =

60 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Ds variables Si las variables están instanciadas, se cmprueba si sus valres sn iguales. Si una variable está instanciada y la tra n, la variable instanciada le asigna su valr a la tra variable. Si las ds variables n están instanciadas entnces las variables pasan a cmpartir memria. 60

61 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Ds variables Si las variables están instanciadas, se cmprueba si sus valres sn iguales.?- X is 2, Y is 2, X = Y. X = 2, Y = 2.?- X is 2, Y is 3, X = Y. false. 61

62 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Ds variables Si una variable está instanciada y la tra n, la variable instanciada le asigna su valr a la tra variable.?- X is 2, X = Y. X = 2, Y = 2. 62

63 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Ds variables Si las ds variables n están instanciadas entnces las variables pasan a cmpartir memria.?- X = Y, X is 2. X = 2, Y = 2. 63

64 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Estructuras y variables Se cmprueba la igualdad atribut a atribut. Se tiene en cuenta si las variables están n instanciadas. 64

65 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Estructuras y variables?- lugar(x,y) = lugar(2,3). X = 2, Y = 3.?- lugar(x,3) = lugar(2,y). X = 2, Y = 3. 65

66 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Listas y variables Se cmprueba la igualdad element a element. Se tiene en cuenta si las variables están n instanciadas. 66

67 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad = Reglas de us Listas y variables?- [X,Y]=[a,b]. X = a, Y = b.?- [a,y]=[x,b]. Y = b, X = a. 67

68 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad == Reglas de us El funcinamient de = y == es igual sbre las cnstantes si las variables están instanciadas Si una variable n está instanciada entnces el resultad siembre es false. 68

69 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad == Ejempls?- X == 1. false.?- X is 1, X == Y. false.?- X is 1, X == 1. X = 1.?- X == Y. false. 69

70 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad =:= Reglas de us Slamente se puede usar cn expresines aritméticas. Las variables siempre deben estar instanciadas. 70

71 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad =:= Ejempls?- X =:= 1. ERROR: =:=/2: Arguments are nt sufficiently instantiated?- X is 2, 3 * X =:= 6. X = 2.?- X is 2, X =:= a. ERROR: =:=/2: Arithmetic: `a/0' is nt a functin 71

72 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad Operadres de desigualdad Operadres de mayr y menr que Ejempls de predicads cn peradres relacinales 72

73 3. Operadres relacinales Operadres de desigualdad \=, \==, =\= 73

74 3. Operadres relacinales Operadres de desigualdad \= Reglas de us Es verdader si el primer argument n es igual al segund argument. Ejempls?- X = b, X \= a. X = b.?- X \= a. false.?- X = a, X \= a. false. 74

75 3. Operadres relacinales Operadres de desigualdad \== Reglas de us Es verdader si el primer argument n es igual al segund argument. N imprta que las variables n estén instanciadas. 75

76 3. Operadres relacinales Operadres de desigualdad \== Ejempls?- X = b, X \== a. X = b.?- X \== a. true.?- X = a, X \== a. false. 76

77 3. Operadres relacinales Operadres de desigualdad =\= Reglas de us Slamente se puede usar cn expresines aritméticas. Las variables siempre deben estar instanciadas. 77

78 3. Operadres relacinales Operadres de desigualdad =\= Ejempls?- X =\= a. ERROR: =\=/2: Arguments are nt sufficiently instantiated?- X is 1, X =\= a. ERROR: =\=/2: Arithmetic: `a/0' is nt a functin?- X is 1, X =\= 2. X = 1. 78

79 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad Operadres de desigualdad Operadres de mayr y menr que Ejempls de predicads cn peradres relacinales 79

80 3. Operadres relacinales Operadres de mayr y menr que <, =<, >, >= Reglas de us Slamente se puede usar cn expresines aritméticas. Las variables siempre deben estar instanciadas. Observación El predicad menr igual que es =< y n <= 80

81 3. Operadres relacinales Operadres de mayr y menr que <, =<, >, >= Ejempls?- X >= 0. ERROR: >=/2: Arguments are nt sufficiently instantiated?- X is 2, X < 10. X = 2.?- X is 2, 10 * X =< 7. false. 81

82 3. Operadres relacinales Operadres de igualdad Operadres de desigualdad Operadres de mayr y menr que Ejempls de predicads cn peradres relacinales 82

83 3. Operadres relacinales Ejempls de predicads cn peradres relacinales Máxim max(x,y,x):- X >= Y. max(x,y,y):- Y >= X.?- max(2,3,r). R = 3.?- max(3,2,r). R = 3.?- max(3,r,3). ERROR: >=/2: Arguments are nt sufficiently instantiated 83

84 3. Operadres relacinales Ejempls de predicads cn peradres relacinales Reinad reinad( Carls II,1665,1700). reinad( Felipe V,1700,1724). reinad( Luis I,1724,1724). reinad( Felipe V,1724,1746). rige(persna,n):- reinad(persna,a,b), A =< N, N =< B. 84

85 3. Operadres relacinales Ejempls de predicads cn peradres relacinales Reinad?- rige(r,1724). R = Felipe V ; R = Luis I ; R = Felipe V. Se teclea ; 85

86 Prgramación declarativa Tema 9.- Elements básics de Prlg Índice 1. Términs 2. Operadres aritmétics 3. Operadres relacinales 4. Definición de nuevs peradres 86

87 4. Definición de nuevs peradres Sintaxis p(precedencia,tip,nmbre) Significad Declara un peradr cn el nmbre, precedencia y tips indicads. 87

88 4. Definición de nuevs peradres Sintaxis p(precedencia,tip,nmbre) Precedencia Varía desde 0 (máxima precedencia) hasta 1200 (menr precedencia). El valr 0 brra la declaración. 88

89 4. Definición de nuevs peradres Sintaxis p(precedencia,tip,nmbre) Tip xf, yf, xfx, xfy, yfx, fy, fx. f: indica la psición del peradr x, y: indican la psición de ls arguments y: debe ser interpretad en esa psición cn precedencia menr igual que la precedencia del peradr x: la precedencia del peradr debe ser estrictamente menr 89

90 4. Definición de nuevs peradres Sintaxis p(precedencia,tip,nmbre) Prefij Infij Pstfij Tip fx fy xfx xfy yfx xf yf Asciatividad N Derecha N Derecha Izquierda N Izquierda 90

91 4. Definición de nuevs peradres Sintaxis p(precedencia,tip,nmbre) Nmbre: Puede ser una lista de nmbres del peradr, en cuy cas tds sn cnsiderads cm peradres cn características similares. 91

92 4. Definición de nuevs peradres Ejempl?- [factrial]. true.? 3! R. R = 6 Ficher factrial.pl factrial(0,1). factrial(n,r):- N1 is N - 1, factrial(n1,r1), R is N * R1.!(X,R):-factrial(X,R).?- p(150,xfy,!). 92

93 4. Definición de nuevs peradres Ejempl Observación Si se desea declarar el peradr en el ficher entnces es bligatri escribir ls símbls?- Ficher factrial.pl factrial(0,1). factrial(n,r):- N1 is N - 1, factrial(n1,r1), R is N * R1.!(X,R):-factrial(X,R).?- p(150,xfy,!). 93

94 4. Definición de nuevs peradres Ejempl tiene(juan, cche). tiene(juan, bici). has(jhn, car). has(jhn, bike).?- p(150, xfy, [tiene,has]). true.?- juan tiene R. R = cche R = bici.?- jhn has R. R = car R = bike. 94

95 UNIVERSDAD DE CÓRDOBA ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA Y ANÁLISIS NUMÉRICO PROGRAMACIÓN DECLARATIVA INGENIGERÍA INFORMÁTICA CUARTO CURSO PRIMER CUATRIMESTRE Tema 9.- Elements básics de Prlg