Для преобразования данных из одного типа в другой Пролог имеет следующие встроенные предикаты:
upper_lower;
str_char;
str_int;
str_real;
char_int.
Все предикаты преобразования данных имеют два терма. Все предикаты имеют два направления преобразования данных в зависимости от того, какой терм является свободной или связанной переменной.
Пример 63:
upper_lower («STARS», S2).
upper_lower (S1,«stars»).
str_char («T», C).
str_char (S, ’T’).
str_int («123», N).
str_int (S, 123).
str_real («12.3», R).
str_real (S, 12.3).
char_int (‘A’, N).
char_int (C, 61).
В Прологе нет встроенных предикатов для преобразования действительных чисел в целые и наоборот, или строк в символы. На самом деле, правила преобразования данных типов очень просты и могут быть заданы в программе самими программистом.
Пример 65: преобразование строки в список символов с использованием предиката frontchar.
domains
list=char*
predicates
convert (string, list)
clauses
convert («», []).
convert (Str, [H\T]):- frontchar(Str, H, Str1),
convert(Str1, T).
Одной из областей применения списков является представление множества объектов. Недостатком представления множества в виде списка является неэффективная процедура проверки принадлежности элемента множеству. Используемый для этой цели предикат member неэффективен при использовании больших списков.
Для представления множеств могут использоваться различные древовидные структуры, которые обеспечивают более эффективную реализацию проверки принадлежности элемента множеству, в частности, в данном разделе для этой цели рассматриваются бинарные деревья.
Представление бинарных деревьев основано на определении рекурсивной структуры данных, использующей функцию типа tree (Top, Left, Right) или tree (Left, Top, Right), где Top - вершина дерева, Left и Right - соответственно левое и правое поддерево. Пустое дерево обозначим термом nil. Объявить бинарное дерево можно следующим образом:
Пример 66:
domains
treetype1=tree(symbol, treetype1, treetype1);nil
treetype2=tree(treetype2, symbol, treetype2);nil
Пример 67:
Пусть дано дерево следующего вида:
a
b c
d e
Такое дерево может быть задано следующим образом:
1. левое поддерево: tree (b, tree (d, nil, nil), tree (e, nil, nil)).
2. правое поддерево: tree (c, nil, nil).
3. все дерево: tree (a, tree (b, tree (d, nil, nil), tree (e, nil, nil)), tree (c, nil, nil)).
Пример 69: написать программу проверки принадлежности вершины бинарному дереву.
domains
treetype = tree(symbol, treetype, treetype);nil()
predicates
in(symbol, treetype)
clauses
in(X, tree(X,_,_).
in(X, tree(_,L,_):-in(X, L).
in(X, tree(_,_,R):-in(X, R).
goal
in(d,tree(a, tree(b, tree(d, nil, nil),
tree(e, nil, nil)),
tree(c, nil, nil))).
Поиск вершины в неупорядоченном дереве также неэффективен, как и поиск элемента в списке. Если ввести отношение упорядочения между элементами множества, то процедура поиска элемента становится гораздо эффективнее. Можно ввести отношение упорядочения слева направо непустого дерева tree(X, Left, Right) следующим образом:
1. Все узлы в левом поддереве Left меньше X.
2. Все узлы в правом поддереве Right больше X.
3. Оба поддерева также являются упорядоченными.
Преимуществом упорядочивания является то, что для поиска любого узла в дереве достаточно провести поиск не более, чем в одном поддереве. В результате сравнения узла и корня дерева из рассмотрения исключается одно из поддеревьев.
Пример 70: написать программу проверки принадлежности вершины упорядоченному слева направо бинарному дереву.
Пример 73: написать предикаты создания бинарного дерева из одного узла и вставки одного дерева в качестве левого или правого поддерева в другое дерево.
a
b c