prolog语言学习入门

prolog语言学习入门

看到今天的作业题，我就感觉很难按要求完成了，因为prolog对于我来说，完完全全是陌生的，倒是pascal、C等语言反倒略微懂得一点皮毛，照专家所说，这更增加了学习这门语言的难度。即使不难，一天之内要用一门完全陌生的语言编写并调试运行三个程序，这对我来说，也是不可能完成的。当然，视频中老师已经把程序代码展示出来了，但如果单纯抄录下来，也不能真正弄懂其中含义，收益不大。所以，只好静来心来，从网上找到一些Prolog入门资料，感觉帮助还是挺大的，在这里总结下来，与大家一起分享。

一、prolog的特点

1. prolog程序没有特定的运行顺序，其运行顺序是由电脑决定的，而不是编程序的人。

从这个意义上来说，prolog程序不是真正意义上的程序。所谓程序就是按照一定的步骤运行的计算机指令，而prolog程序的运行步骤不由人来决定。它更像一种描述型的语言，用特定的方法描述一个问题，然后由电脑自动找到这个问题的答案。举个极端的例子，我们只需要把某个数学题目告诉它，它就会自动的找到答案，而不像使用其他的语言一样，必须人工的编制出某种算法。

2. prolog程序中没有if、when、case、for这样的控制流程语句前面已经说了，程序的运行方式有电脑自己决定，当然就用不到这些控制流程的语句了。通常情况下，程序员不需要了解程序的运行过程，只需要注重程序的描述是否全面，不过prolog也提供了一些控制流程的

方法，这些方法和其他语言中的方法有很大的区别。

3. prolog程序和数据高度统一

在prolog程序中，是很难分清楚哪些是程序，哪些是数据的。事实上，prolog中的所有东西都有相同的形式，也就是说数据就是程序，程序就是数据。举一个其他语言的例子：如果想用c语言编写一个计算某个数学表达式的程序很简单(比如：a=2+54)，因为这是一段程序。但是如果想编写一个计算用户输入的表达式的值的程序就很困难了。因为用户输入的是一段数据(字符串)，如果想让c语言处理这个字符串，就需要很多方面的技术。则正是因为在c语言中，程序和数据是分开的。而在prolog就不存在这个问题，我们甚至可以很轻松的编写处理其它prolog程序的程序。

4. prolog程序实际上是一个智能数据库

prolog的原理就是关系数据库，它是建立在关系数据库的基础上的。它和SQL数据库查询语言有很多相似之处。使用prolog可以很方便的处理数据。

5. 强大的递归功能

在其它的语言中，我们已经接触过递归程序了。递归是一种非常简洁的方式，它能够有效的解决许多难题。而在prolog中，递归的功能得到了充分的体现，我们甚至都会感到惊奇，递归居然又如此巨大的能力。

二、有趣的实例

一群年轻人正在恋爱，每个人都有自己心中所追求的对象：

张学友爱王菲

张学友爱周慧敏

王菲爱谢廷峰

周慧敏爱张学友

谢廷峰爱王菲

谢廷峰爱周慧敏

刘德华爱周慧敏

......

两个年轻人要互相都喜爱，他们就算是一对情侣，那么上面的谁和谁是情侣呢？这应该算是一道最简单逻辑推理题目了，那么我们如何用prolog语言实现呢？

“张学友爱王菲”是一条已知的事实，用prolog语言来表达就是：爱(张学友,王菲).

注意1：这里是为了阅读方便才使用汉字的，真正的prolog是不允许使用除了基本字符以外字符的，也就是说，上面的句子必须写成love(zhangxueyou,wanfei).，电脑才能够真正的理解。

注意2：最末尾的“.”一定不能掉，它表示一个句子结束。

注意3：上面词汇对于电脑来说并没有真正的含义，所以我们完全可以用 ai(zxy,wf).来表达这个关系，更进一步，我们甚至可以用xxx(a,b).来表达，只要你自己心里清楚xxx表示爱，a表示张学友，b 表示王菲就可以了。

注意4：张学友和王菲的顺序也没有特别的规定，我们完全可以把他们换个位置：爱(王菲,张学友). 只要心里清楚它表达的意思就行了，而以后都遵循这种被爱的人在前面的顺序，就不会出错。

其他的事实可以参照上面的例子把已知事实翻译成prolog的语句。

那么情侣的概念怎么定义呢？也很简单！

情侣(某人甲,某人乙):-爱(某人甲,某人乙),爱(某人乙,某人甲). :-在prolog中表示“如果”的意思，我们使用它来定义规则。上面这句话的意思就是，某人甲和某人乙是情侣的规则就是：某人甲爱某人乙，并且某人乙爱某人甲。上面用来分隔两个爱的句子的“，”表示并且的意思。

当然为了能够让电脑运行，这个句子要改为英文的：

lovers(X,Y):-love(X,Y),love(Y,X).

注意：在prolog中以小写字符开头的字符串代表确知的事物，比如love表示爱这种关系，而zhangxueyou表示张学友。而以大写字母开头的字符串表示未确定的事物，翻译成汉语就是某某。

完整的可运行的prolog程序如下：

love(zhangxueyou,wanfei).

love(zhangxueyou,zouhuimin).

love(wanfei,xietinfen).

love(zouhuimin,zhangxueyou).

love(xietinfen,wanfei).

love(xietinfen,zouhuimin).

love(liudehua,zouhuimin).

lovers(X,Y):-love(X,Y),love(Y,X).

我们可以看出来，完整的prolog程序是有事实和规则组成的。事实用来储存一些数据，而规则用来储存某种可以推理出来的关系。

如果把上面的程序调入prolog解释器，然后就可以对以上的程序进行询问。

prolog解释器的提示符号为“?-”，我们只需要在在这个提示符后面输入自己的句子就可以了。让我们来看第一个询问：

?-love(zhangxueyou,wanfei).

事实上我们的询问完全和程序中的第一条事实一样，这个询问是“是非”询问，也就是说电脑回答的答案是yes或者no。上面的询问的含义是：就你所知，张学友爱王菲么？由于我们的程序中间有这样的事实，所以解释器将回答。

yes.

如果我们问：

?-love(zhangxueyou,liudehua).

解释器将回答

no.

因为它没有发现love(zhangxueyou,liudehua).这个事实。

在询问中我们可以使用大写字母代表未知的事物，让解释器找到答案。例如：

?-love(zhangxueyou,X).

这句话询问的是：张学友都喜欢那些人。解释器将给出答案：

X=wanfei；

X=zouhuimin；

no.

注意1：上面的两个“;”是人工输入的，当解释器找到一个答案之后，它将这个答案输出，并且等待用户的进一步输入，如果用户输入“；”，解释器将继续寻找其他的答案，如果输入的是别的符号，解释器将终止查询。

最后那个no.是因为，系统在输出了zouhuimin这个答案以后，用户输入“；”，表示还想知道其他的答案，而解释器又找不到其他的答案了，于是输出no.来终止查询。我们再看一个例子：

?-love(X,zouhuimin).

X=zhangxueyou;

X=xietinfen;

X=liudehua;

no.

在上面的询问中，我们只涉及到对事实的查询，下面我们来看规则的用法。

?- lovers(X,Y).

X = zhangxueyou

Y = zouhuimin ;

X = wanfei

Y = xietinfen ;

X = zouhuimin

Y = zhangxueyou ;

X = xietinfen

Y = wanfei ;

no

我们看到lovers(X,Y).找出了系统中所有的恋人。不过每对恋人被显示了两次，这是因为prolog是考虑顺序的，也就是说lovers(a,b).和lovers(b,a).并不等价。

例子很长，但很有趣，也很浅显，这对我们初学者来说，很容易理解，也让我们有信心继续深入学习。

以上所写的，希望能对像我一样对prolog语言没有任何基础的老师们能有所帮助，希望通过学习，我们能在不久的将来能独立完成今天的作业，能编写出自己的prolog语言程序解决问题。