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CSI2520, Hiver 2007 Les entrées-sorties Ecriture sur l'écran ou dans un fichier Lecture à partir du clavier ou dun fichier Affichage de termes : *write(1+2)

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1 CSI2520, Hiver 2007 Les entrées-sorties Ecriture sur l'écran ou dans un fichier Lecture à partir du clavier ou dun fichier Affichage de termes : *write(1+2) affiche 1+2 *write(X). affiche la valeur courante de X sur le flot de sortie courant (par défaut l'écran), *nl permet de passer à la ligne suivante. *writeln(X) :- write(X), nl. *tab tel que tab(N) affiche N espaces

2 CSI2520, Hiver 2007 Affichage Affichage de termes (suite) : *display/1 agit comme write/1 mais en affichant la représentation sous forme darbre *Ex : write(3+4), nl, display(3+4), nl. Affiche : 3+4 +(3,4) YES

3 CSI2520, Hiver 2007 Lecture Lecture de termes : *read/1 admet nimporte quel terme en argument. *Il lit un terme au clavier et lunifie avec son argument. Le terme lu doit être obligatoirement suivi dun point. Certains systèmes Prolog affichent un signe dinvite lorsque le prédicat read/1 est utilisé. *Exemple : ?- read(X). : a(1,2). YES {X = a(1,2)}

4 CSI2520, Hiver 2007 Exemple age(X, Y) :- write('Give the age of '), write(X), write(': '), read(Y). ?- age(teddy, Z). Give the age of teddy: 22. Z = 22 Yes ?- age(teddy, 22). Give the age of teddy: 23. No ?- read(abc). :23. No ?- read(X + Y). : X = 2 Y = 3 Yes

5 CSI2520, Hiver 2007 Un autre exemple lire des expressions arithmétiques, les évaluer et les imprimer jusqu'à ce que lutilisateur rentre « fin » au clavier. calculateur :- repeat, % boucle read(X), % lecture expression eval(X,Y), % évaluation write(Y), nl, % affichage Y = fin, !. % condition d'arrêt eval(fin, fin) :- !. % cas particulier eval(X, Y) :- Y is X. % calcul dexpressions

6 CSI2520, Hiver 2007 Le repeat Le predicat repeat laisse toujours un point de choix derrière lui. repeat. repeat :- repeat. Exemple dutilisation : ?- calculateur. : : 3+2* : fin. fin YES

7 Autre exemple avec repeat CSI2520, Hiver 2007 test :- repeat, write(SVP, entrer un nombre), read(X), (X=:=42).

8 CSI2520, Hiver 2007 Ouvrir un fichier –En écriture : *mode write : son contenu est effacé avant que Prolog y écrive. *mode append : Prolog écrira à partir de la fin du fichier. –Ouverture dun fichier : prédicat open/3 *argument 1 : nom du fichier *argument 2 : mode douverture write, append ou read *argument 3 : variable qui va recevoir un identificateur de fichier appelé flux ou stream.

9 CSI2520, Hiver 2007 Lire et écrire Tous les prédicats read, write et autres vus auparavant admettent un second argument : le flux identifiant le fichier. *Ex : write(Flux, X). où Flux est un identificateur de fichier *Ex : read(Flux,X), get(Flux, X), get0(Flux,X) *Fermeture du fichier : prédicat close/1 qui prend en argument le flux associé au fichier.

10 CSI2520, Hiver 2007 Exemple ecrire(T) :- open( test.pl, append, Flux), (*ouverture*) write(Flux, T), nl(Flux), (*écriture*) close(Flux). (*fermeture*)

11 CSI2520, Hiver 2007 Les flots dentrée et de sortie see(Filename), le fichier est lentrée courante. seen. La console redevient lentrée courante. tell(Filename), le fichier est la sortie courante. told. La console redevient la sortie courante.

12 CSI2520, Hiver 2007 Les caractères put(CodeASCII) : imprime le caractère correspondant au code ASCII. get0(Code) : unifie la variable avec le code ASCII du caractère entré. get(Code) : même chose que get0, mais saute par-dessus les espaces.

13 Exemple interactif CSI2520, Hiver 2007 capitale(ontario,toronto). capitale(quebec,quebec). capitale(cb,victoria). capitale(alberta,edmonton). capitale(terre-neuve,st-jean). capitale(nouvelle-ecosse,halifax). capitale(saskatchewan,regina). capitale(manitoba,winnipeg). capitale(nouveau-brunswick,fredericton). capitale(ipe,charlottetown). start:-write('Les Capitales du Canada'),nl,demander. demander:-write('Province? '),read(Province),reponse(Province). reponse(stop):-write('merci'),nl. reponse(Province):-capitale(Province,Ville),write('la capitale de '), write(Province),write(' est '),write(Ville),nl,nl,demander.

14 Exemple (suite) CSI2520, Hiver 2007 ?- start. Les Capitales du Canada Province? ontario. la capitale de ontario est toronto Province? cb. la capitale de cb est victoria Province? stop. merci true.

15 CSI2520, Hiver 2007 Les Listes Comme en programmation fonctionnelle, la liste est une structure de donnée de base : –[1, 2, 3, 4] –[] la liste vide ; –[Head | Tail] la tete et le reste de la liste ; –[1, 2, "trois"] une liste de 3 éléments ; –[1, 2 | Tail] une liste dau moins deux éléments.

16 CSI2520, Hiver 2007 Format Tête et Queue ?- [T | Q] = [1, 2, 3, 4]. T= 1, Q= [2,3,4] ?- [1 | [2,3,4]] = L. L= [1,2,3,4] ?- [1,2,3 | [4]] = L. L= [1,2,3,4] ?- [T | Q] = [1]. T= 1, Q= [] ?- [T | Q] = []. no

17 CSI2520, Hiver 2007 Exemple readline(Line) :- get0(Ch), readline(Ch, Line). readline(10, []). readline(Ch, [Ch | RestOfLine]) :- Ch \= 10, get0(NextCh), readline(NextCh, RestOfLine). Lire des caractères en créant une liste, jusquà la fin dune ligne (code 10 )

18 CSI2520, Hiver 2007 Construction de listes cons(X, Y, [X|Y]). ?- cons(1, [2,3,4], L). L= [1,2,3,4] ?- cons(X, Y, [1,2,3,4]). X= 1, Y= [2,3,4] ?- cons(1, [2,3,4], [1,2,3,4]). yes

19 CSI2520, Hiver 2007 Concaténation de listes notre-append([],Y,Y). notre-append([A|B],Y,[A|W]) :- notre-append(B,Y,W). ?- notre-append([1,2], [3,4], L). L= [1,2,3,4] ?- notre-append(X, [3,4], [1,2,3,4]). X= [1,2] ?- notre-append([1,2], [3,4], [1,2,3,4]). yes

20 CSI2520, Hiver 2007 Inversion de listes, version 1 notre-reverse([],[]). notre-reverse([H|T],L) :- notre-reverse(T,LL), notre-append(LL,[H],L). ?- notre-reverse([1,2,3,4],L). L= [4,3,2,1] ?- notre-reverse(L,[1,2,3,4]). L= [4,3,2,1]

21 Inversion de listes, version 2 CSI2520, Hiver 2007 renverser([],L,L)-!. renverser([H|T],L,R):- renverser(T,[H|L],R). notre-reverse([H|T],L,R) :- renverser(L,[],R). Sans la coupe, il y aurait une boucle infinie après la première solution de: ?- notre-reverse(L,[1,2,3,4]).

22 CSI2520, Hiver 2007 Appartenance à une liste notre-member(X,[X|L]). notre-member(X,[Y|L]) :- notre-member(X,L).

23 CSI2520, Hiver 2007 Longueur dune liste notre-length([],0). notre-length([X|L],N) :- notre-length(L,NN), N is NN+1.

24 CSI2520, Hiver 2007 Insertion dans une liste notre-insert(A,L,[A|L]). notre-insert(A,[X|L], [X|LL]) :- notre-insert(A,L,LL). ?- insert(c, [a, b], L). L = [c, a, b] ; L = [a, c, b] ; L = [a, b, c] ; no

25 CSI2520, Hiver 2007 Insertion dans une liste ?- insert(a, L, [b, a, d, a, f]). L = [b, d, a, f] ; L = [b, a, d, f] ; no Linsertion et le retrait sont 2 concepts complémentaires!

26 CSI2520, Hiver 2007 Retrait dans une liste notre-delete(R,[R|L],L). notre-delete(R,[X|LL], [X|L]) :- notre-delete(R,LL,L).

27 Retrait dans une liste CSI2520, Hiver 2007 deleteall(X,[],[]). deleteall(X,[X|T],Result) :- deleteall(X,T,Result),!. deleteall(X,[H|T],[H|Result]) :- deleteall(X,T,Result). ?- deleteall(2,[1,2,4,3,2,6,2,2],L). L = [1, 4, 3, 6]. Quarrive-t-il si on retire la coupe?

28 CSI2520, Hiver 2007 Intersection entre listes intersection( [], Ys, [] ). intersection( [ X | Xs ], Ys, Zs ) :- not member( X, Ys), intersection( Xs, Ys, Zs ). intersection( [ X | Xs ], Ys, [ X | Zs ] ) :- member( X, Ys ), intersection( Xs, Ys, Zs ).

29 CSI2520, Hiver 2007 Tri dune liste tri([],[]). tri([P|Q],T) :- partition(P,Q,G,D), tri(G,GG), tri(D,DD), append(GG,[P|DD],T). partition(P,[X|L],[X|PG],PD) :- X < P, partition(P,L,PG,PD). partition(P,[X|L],PG,[X|PD]) :- X >= P, partition(P,L,PG,PD). partition(P,[],[],[]).

30 CSI2520, Hiver 2007 Opérations répétitives Effectuer un traitement sur les éléments de listes traite-liste([],[]). traite-liste([X|L],[Y|T]) :- traite(X,Y), traite-liste(L,T). somme(L,S) :- somme(L,0,S). somme([X|L],T,S) :- TT is T+X, somme(L,TT,S). somme([],S,S).

31 Les nombres premiers Générer tous les nombres premiers de 1 à N Crible d'Ératosthène: –Générer tous les entiers de 2 à N –Supprimer tous les multiples de 2, de 3, de 4, etc. jusquà ce que le carré du plus petit entier soit plus grand que le plus grand entier. CSI2520, Hiver 2007

32 Les nombres premiers CSI2520, Hiver 2007 genereListe(0,[]). genereListe(N,[N|Xs]):- N > 0, N1 is N-1,genereListe(N1,Xs). retireMultiple(X,[],[]). retireMultiple(X,[T|Q],Resultat) :- T>X, T mod X =:= 0, retireMultiple(X,Q,Resultat),!. retireMultiple(X,[T|Q],[T|Resultat]) :- retireMultiple(X,Q,Resultat). retireTousLesMultiples(N,[],[]). retireTousLesMultiples(1,L,L). retireTousLesMultiples(N,Li,L):- N>1, retireMultiple(N,Li,LL), N1 is N-1, retireTousLesMultiples(N1,LL,L). premiers(N,L):- genereListe(N,Li), retireTousLesMultiples(N,Li,L).

33 Inversion dune liste (double récursion) CSI2520, Hiver 2007 mirror([ ], [ ]). mirror([X|L1], L2) :- mirror(L1,L3), append(L3, [X], L2). % append will dig into the list a second time

34 Inversion dune liste (avec accumulateur) CSI2520, Hiver 2007 mirror2(Left, Right) :- invert(Left, [ ], Right). invert([X|L1], L2, L3) :- % the list is 'poured' invert(L1, [X|L2], L3). % into the second argument invert([ ], L, L). % at the deepest level, the result L is merely copied

35 CSI2520, Hiver 2007 Représentation des Listes Les listes peuvent être représentée avec le symbole fonctionnel binaire «. » –suite {e1, e2, …} ==> liste (e1.(e2.(…))) La liste vide est notée « nil ». Elle sert souvent à marquer la fin de liste. Exemples : –suite des variables X et Y => (X.Y) –suite {gateau, fruit, glace} =>(gateau.(fruit.(glace.nil)))

36 CSI2520, Hiver 2007 Représentation en arbre Exemples :. XY... gateau fruit glace nil

37 CSI2520, Hiver 2007 Propriété fondamentale Une liste correspond au cas particulier ou les branches gauches sont toujours des feuilles. –On utilise le terme de peigne pour les désigner. Exercice : –résoudre l'équation X.Y = gateau.fruit.glace.nil –par identification on a la solution : {X = gateau; Y = fruit.glace.nil}

38 CSI2520, Hiver 2007 Propriété fondamentale (2) La notation X.Y représente une liste dont la tête (le 1er élément) est X et la queue (le reste de la liste) est Y. Cela constitue la base de lutilisation des listes dans les programmes Prolog. Attention le terme X.Y nest pas une liste mais plutôt une paire.

39 CSI2520, Hiver 2007 Prédicats avec nombre de paramètres variables Les villes d'une province: province(ontario,toronto,ottawa,hamilton,kitchener,london). province(quebec,montreal,quebec_city,sherbrooke,trois_rivie res). province(new_brunswick,saint_john,moncton,fredericton). Il faut plutôt utiliser une liste (province/2): province(quebec, montreal.( quebec_city.(sherbrooke.(trois_rivieres.nil)))). province(new_brunswick, saint_john.(moncton.(fredericton.nil))). province(ontario, toronto.ottawa.hamilton.kitchener.london.nil).

40 CSI2520, Hiver 2007 Accès aux éléments dune liste(1) En pratique, on représente une liste avec les '[ ]': montreal.(quebec_city.(sherbrooke.(trois_rivieres. nil))) est représentée par: [montreal, quebec_city, sherbrooke, trois_rivieres] Pour avoir accés aux différents paramètres –on utilise le '|'. –On a donc [tete|queue].

41 CSI2520, Hiver 2007 Accès aux éléments dune liste(2) Ainsi, on peut écrire: –[saint_john,moncton,fredericton] qui est equivalent a: –[saint_john | [moncton,fredericton]] qui est equivalent a: –[saint_john | [moncton | [fredericton]]] qui est equivalent a: –[saint_john | [moncton | [fredericton | [ ]]]] ou encore: –[saint_john, moncton | [fredericton]] ou: –[saint_john, moncton, fredericton | []] De manière générale: –[x | queue] une liste dau moins un élément. –[x, y | queue] une liste dau moins deux éléments.

42 CSI2520, Hiver 2007 Utilisation de member Regle inProvince/2 qui retourne la province dans laquelle se trouve une ville X: inProvince(X,P) :- province(P, L), member(X, L). ?- inProvince(ottawa, P). P = ontario ; No ?- inProvince(V, new_brunswick). C = saint_john ; C = moncton ; C = fredericton ; No

43 Exemple du fermier CSI2520, Hiver 2007 % etat(Fermier,Renard,Poule,Blé). initial(etat([gauche, gauche, gauche, gauche])). final(etat([droite, droite, droite, droite])).

44 Exemple du fermier CSI2520, Hiver 2007 traverse(etat([gauche,X,Y,Z]),etat([droite,X,Y,Z]), fermier_traverse). traverse(etat([droite,X,Y,Z]),etat([gauche,X,Y,Z]), fermier_revient). traverse(etat([gauche,X,gauche,Z]),etat([droite,X,droite,Z]), fermier_amene_poule). traverse(etat([droite,X,droite,Z]),etat([gauche,X,gauche,Z]), fermier_ramene_poule). traverse(etat([gauche, gauche, X, Y]),etat([droite, droite, X, Y]), fermier_amene_renard). traverse(etat([droite, droite, X, Y]),etat([gauche, gauche, X, Y]), fermier_ramene_renard). traverse(etat([gauche, X, Y, gauche]),etat([droite, X, Y, droite]), fermier_amene_ble). traverse(etat([droite, X, Y, droite]),etat([gauche, X, Y, gauche]), fermier_ramene_ble).

45 Exemple du fermier CSI2520, Hiver 2007 interdit(etat([X, Y, Y, _])) :- X \== Y. interdit(etat([X, _, Y, Y])) :- X \== Y. riviere(P) :- initial(Depart), final(Arrivee), riviere_aux(Depart, Arrivee, [Depart], P).

46 Exemple du fermier CSI2520, Hiver 2007 riviere_aux(A,A,_,[]). % V sont les états déjà visitées riviere_aux(A, B,V, P) :- traverse(A,C,Action), not(interdit(C)), not(member(C,V)), riviere_aux(C,B,[C|V],Plan), P = [Action | Plan].

47 CSI2520, Hiver 2007 Le prédicat setof aime(jean,pomme). aime(marie,poire). ?- setof([X,Y],aime(X,Y),L). L=[[jean,pomme],[marie,poire]]. age(pierre,5). age(paul,7). age(henri,5). ?- setof(C,age(C,5),L). L=[henri,pierre]. bagof est similaire, sauf quil nélimine pas les répétitions et ne tri pas les éléments.

48 Exemple CSI2520, Hiver 2007 bag(2,4,1). bag(3,5,2). bag(7,8,2). bag(4,3,1). bag(5,2,4). bag(2,1,4). bag(2,2,4). bag(7,3,5). bag(7,3,3). % bagof(Z,bag(X,Y,Z),B). % bagof(Z,(bag(X,Y,Z),Z>2),B). % bagof(Z,X^bag(X,Y,X),B). % setof(Z,X^bag(X,Y,X),B). % bagof(Z,X^Y^bag(X,Y,X),B). % findall(Z,bag(X,Y,X),B).

49 Exemple CSI2520, Hiver 2007 connait(vincent,david). connait(vincent,antoine). connait(vincent,alex). connait(melodie,alex). connait(melodie,patrick). connait(patrick,melodie). connait(patrick,ahmed). connait(patrick,eddie). connait(patrick,david). % setof(X,connait(X,Y),B). % setof(Y,connait(X,Y),B). % setof(Y,X^connait(X,Y),B). % bagof(Y,X^connait(X,Y),B). % setof([X,Y],connait(X,Y),B).

50 Exemple CSI2520, Hiver 2007 age(vincent,8). age(melodie,4). age(patrick,3). age(ahmed,7). age(eddie,4). % setof(A,N^age(N,A),B). % setof(A,N^age(N,A),[T|Q]). % setof(A,N^age(N,A),[T|_]). % setof([A,N],age(N,A),[[_,J]|_]). % age(P,A1),\+((age(_,A2),A2


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