Learn Prolog Now 翻译 - 第九章 - 语句深究 - 第二节， 特殊表示法的语句

内容提要

• 算术相关的语句
• 列表语句

有时候语句会看上去很是地奇怪，可是Prolog内部可以正确地进行处理。好比，当咱们比较 a 和 'a'时，做为人咱们看到了两个不一样的字符符号，可是Prolog会认为它们是同一个东西。并且事实上，Prolog还会认为其余不少状况下，两个字符串是相同的语句。为何？由于这使得编程更加容易。有时候对Prolog有用的表示法，对于开发者来讲不是那么友好。因此，若是可以让开发者在编程时使用对人来讲较为友好的表示法，而后也让Prolog了解其内部优化的表示法，就是很好的事情。

---

算术相关的语句

以前介绍过的一些算术谓词就是很好的例子。正如咱们在第五章说起的，+，-，*，/都是函子，算术表达式好比，2+3，都是语句。这不是一个类比，除了借助is/2谓词的帮助，算术表达式可以进行计算的事实，Prolog会把字符串（好比 2+3）看作是普通的复杂语句，下面的查询会让这个过程更加清晰：

? 2 + 3 == +(2, 3).
true

? +(2, 3) == 2 + 3.
true

?- 2 - 3 == -(2, 3).
true

?- *(2, 3) == 2 * 3.
true

?- 2 * (7 + 2) == * (2, +(7, 2)).
true

简而言之，熟悉的算术中缀表达法是为了符合咱们的使用习惯，Prolog不会认为这些和普通的语句有什么不一样。

相似地可使用的算术语句包括比较相关的谓词：<, =<, =:=, ==, >, >= ：

?- (2 < 3) == <(2, 3).
true

?- (2 =< 3) == =<(2, 3).
true

?- (2 =:= 3) == =:=(2, 3).
true

?- (2 =\= 3) == =\=(2, 3).
true

?- (2 > 3) == >(2, 3).
true

?- (2 >= 3) == >=(2, 3).
true

这些例子展现了为何有符合咱们习惯的算术表达式的好处（你情愿不得不使用相似：=:=(2,3)的表达式么？）。注意，咱们在语句等式判断的左右两边加上了括号，好比，不会这样查询：

?- 2 =:= 3 == =:=(2,3).

而是这样查询：

?- (2 =:= 3) == =:=(2, 3).

为何？由于Prolog会发现查询，2 =:= 3 == =:=(2,3)有二义性。由于不能判断这个表达式是：(2 =:= 3) == =:=(2, 3)，仍是： 2 =:= (3 == =:=(2,3))，因此咱们必须使用小括号明确含义。

最后，咱们已经介绍了一些看上去很相像的符号，好比=， ==，和 =:=（还有=, ==, ==），以下是总结：

= 合一谓词。当参数可以合一时成功，不然失败。

= 反合一谓词。当=失败时成功，=成功时失败。

== 判等谓词。若是参数相等时成功，不然失败。

== 反判等谓词。==失败时成功，==成功时失败。

=:= 算术相等谓词，当参数为相等的整数时成功，不然失败。

== 反算术相等谓词，当=:=失败时成功，=:=成功时失败。

---

列表语句

列表是Prolog中另一个有内部表示法的例子。Prolog为使用者提供了很友好的外部表示方法（即，中括号表示法[]），事实上，由于Prolog同时还提供了“|”构建符号，因此存在不少效果相同的不一样外部表示方法，以下：

?- [a, b, c, d] == [a | [b, c, d]].
true

?- [a, b, c, d] == [a, b | [c, d]].
true

?- [a, b, c, d] == [a, b, c | [d]].
true

?- [a, b, c, d] == [a, b, c, d | []].
true

可是Prolog内部若是表示列表的？事实上，它会把列表看做由两个特殊的语句构成，其一是：[]，表明空列表，其二是："."（英文字符句号），一个元数为2的函子，用于构建非空列表，语句 []和 . 被称为列表构造器。

以下是这些列表构造器如何构建列表的。无需多说，这个定义确定是递归的：

• 空列表是[]，它的长度为0.
• 非空列表是由形式为：.( term, list)构成的语句，其中term是任意Prolog的语句，list是任意列表，若是list的长度是n，那么.( term, list)的长度为 n+1。

经过下面的例子确保彻底理解这个定义：

?- .(a, []) == [a].
true

?- .(f(d,e), []) == [f(d,e)].
true

?- .(a, .(b, [])) == [a, b].
true

?- .(a, .(b, .(f(d,e), []))) == [a, b, f(d,e)].
true

?- .(.(a,[]), []) == [[a]].
true

?- .(.(.(a, []), []), []) = [[[a]]].
true

?- .(.(a, .(b, [])), []) == [[a, b]].
true

?- .(.(a, .(b, [])), .(c, [])) == [[a, b], c].
true

?- .(.(a, []), .(b, .(c, []))) == [[a], b, c].
true

?- .(.(a, []), .(.(b, .(c, [])), [])) == [[a], b, c].
true

Prolog的列表内部表示法没有外部中括号表示法那么友好，不过也不是像第一眼看上去的那么糟。事实上，它工做原理和“|”语法相似，它将列表表示为两个部分：列表的第一个元素（头部），和列表的剩余部分组成的列表（尾部）。内部表示法很像一棵树。树的内部节点，若是被标记了“.”，都有两个子节点。在左端的子节点表明列表的头元素，在右端的子节点表明剩余的列表。好比，.(a, .(.(b, .(c, [])), .(d, [])))，即[a, [b, c], d]的内部树看上去像下图的样子：

最后说起一下，Prolog很是的友好，不单单局限于咱们可以使用习惯的表示法查询，它回答问题也使用便于咱们阅读的方式：

?- .(f(d,e), []) = Y.
Y = [f(d,e)]
true

?- .(a, .(b, [])) X, Z = .(.(c,[]),[]), W = [1, 2, X].
X = [a, b]
Z = [[c]]
W = [1, 2, [a, b]]
true