七周七语言之Prolog代码学习(声明式编程语言)

# 若一个词以小写字母开头，它就是一个原子(atom)；若以大写字母或下划线开头，那么它就是一个变量。变量的值可以改变，但原子不可以。
#找朋友
likes(wallace, cheese).     # 事实
likes(grommit, cheese).   # 事实
likes(wendolene, sheep). # 事实

friend(X,Y) :- \+(X = Y), likes(X, Z), likes(Y, Z).   # 规则,\+是取反

实际操作：

# 递归
father(zeb, john_boy_sr).
father(john_boy_sr, john_boy_jr).

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

# 数独
valid([]).
valid([Head|Tail]) :- fd_all_different(Head), valid(Tail).

sudoku(Puzzle, Solution) :-
  Solution = Puzzle,
  Puzzle = [S11,S12,S13,S14,
            S21,S22,S23,S24,
            S31,S32,S33,S34,
            S41,S42,S43,S44],
  fd_domain(Solution, 1, 4),

  Row1 = [S11,S12,S13,S14],
  Row2 = [S21,S22,S23,S24],
  Row3 = [S31,S32,S33,S34],
  Row4 = [S41,S42,S43,S44],

  Col1 = [S11, S21, S31, S41],
  Col2 = [S12, S22, S32, S42],
  Col3 = [S13, S23, S33, S43],
  Col4 = [S14, S24, S34, S44],

  Square1 = [S11, S12, S21, S22],
  Square2 = [S13, S14, S23, S24],
  Square3 = [S31, S32, S41, S42],
  Square4 = [S33, S34, S43, S44],

  valid([Row1, Row2, Row3, Row4,Col1, Col2, Col3, Col4, Square1, Square2, Square3, Square4]).


# 八皇后
valid_queen((Row, Col)) :- member(Col, [1,2,3,4,5,6,7,8]).

valid_board([]).
valid_board([Head|Tail]) :- valid_queen(Head), valid_board(Tail).

cols([], []).
cols([(_, Col)|QueensTail], [Col|ColsTail]) :- cols(QueensTail, ColsTail).

diags1([], []).
diags1([(Row, Col)|QueensTail], [Diagonal|DiagonalsTail]) :- Diagonal is Col-Row, diags1(QueensTail, DiagonalsTail).

diags2([], []).
diags2([(Row, Col)|QueensTail], [Diagonal|DiagonalsTail]) :- Diagonal is Col+Row, diags2(QueensTail, DiagonalsTail).

eight_queens(Board) :-
  Board = [(1,_), (2,_), (3,_), (4,_), (5,_), (6,_), (7,_), (8,_)],
  valid_board(Board),

  cols(Board, Cols),
  diags1(Board, Diags1),
  diags2(Board, Diags2),

  fd_all_different(Cols),
  fd_all_different(Diags1),
  fd_all_different(Diags2).

优点：

1.自然语言处理：可以采用自然语言，应用基于事实和推论的知识库，并且可以用具体的适于计算机的规则表达那些复杂的不精确的语言。

2.游戏：Prolog擅长于复杂的游戏，特别对于竞赛者或敌人行为的建模。

3.语义网：语义网是为网络上的服务与信息提供附加含义的一种尝试，从而更容易满足大家的需求。资源描述语言（resource description language,RDF）提供对资源的一个基本的描述。服务器可以将这些资源编译为一个知识库。这些知识，再加上Prolog的自然语言处理就能提供丰富的用户体验。Web服务器上提供了许多此类功能的Prolog包。

4.人工智能：Prolog很擅长这个领域，尤其是当这些规则是明确的且基于正式逻辑的。为此，Prolog有时也被称为一门逻辑编程语言。

5.调度：Prolog擅长处理有限资源。许多厂商使用Prolog实现操作系统调度器以及其他高级的调度器。

不足：

1.功用：Prolog并不是一门通用性编程语言，它也有一些有关语言设计方面的限制。

2.超大数据集合：Prolog使用了一个深度优先搜索的决策树，虽然编译器在大数据处理方面做了优化，但是必须控制在一个可控的范围内。

3.混合命令式和声明式模型：由于经常需要使用尾递归规则去完成中等规模的问题，必须理解Prolog是如何解决递归规则的。