courses:knowledge_base_and_expert_system:lab4
Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
| Next revision | Previous revision | ||
|
courses:knowledge_base_and_expert_system:lab4 [2019/08/28 10:06] andrey.suchkov created |
courses:knowledge_base_and_expert_system:lab4 [2022/12/10 09:08] (current) |
||
|---|---|---|---|
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | ====== Лабораторная работа №4: Рекурсивные структуры данных. Деревья ====== | + | ====== Лабораторная работа №4: Рекурсивные структуры данных (деревья) ====== |
| ===== Цель работы ===== | ===== Цель работы ===== | ||
| + | Изучение и исследование рекурсивных структур данных в языке Visual Prolog на примере деревьев. | ||
| ===== Основные теоретические положения ===== | ===== Основные теоретические положения ===== | ||
| + | Деревья, также как и списки, являются рекурсивным типом данных. Дерево -- это структура данных, которая может быть разделена на корень дерева, левое и правое поддеревья. Так как левое и правое поддеревья в свою очередь являются деревьями, структура рекурсивна. Кроме того, дерево является еще и составным объектом данных. | ||
| + | |||
| + | Дерево, которое имеет только два поддерева, называется двоичным или бинарным. В том случае, если для каждого корня дерева выполняется условие, при котором значение, находящееся в корне дерева меньше значения, находящегося в корне левого поддерева и больше значения, находящегося в корне правого поддерева, двоичное дерево называется упорядоченным. | ||
| + | |||
| + | В Visual Prolog можно определить дерево следующим образом: | ||
| + | <code prolog> | ||
| + | DOMAINS | ||
| + | treetype=tree(integer, treetype, treetype); empty() | ||
| + | </code> | ||
| + | Такое определение говорит о том, что дерево является составным объектом, состоящим из трех составных частей: корня, принадлежащего домену ''integer'' и двух поддеревьев, принадлежащих домену ''treetype'', так как именно этот домен и описывает структуру данных типа дерево. Так как дерево является составным объектом, его составные части объединяет функтор ''tree''. Кроме того, дерево может находиться в двух состояниях: быть непустым (иметь хотя бы один корень) или пустым (не иметь ни одного корня). Пустое дерево описывается функтором ''empty'' без параметров. Если у функтора нет параметров, пустые скобки можно не указывать и записывать только имя функтора. Имена функторов ''tree'' и ''empty'', домена ''treetype'' выбраны произвольно. | ||
| + | Такое определение позволяет записать следующую структуру данных: | ||
| + | <code prolog> | ||
| + | tree(5, | ||
| + | tree(3, | ||
| + | tree(6, empty, empty), | ||
| + | tree(4, empty, empty)), | ||
| + | tree(10, | ||
| + | tree(2, empty, empty), | ||
| + | tree(8, empty, empty))) | ||
| + | </code> | ||
| + | Одной из наиболее частых операций с деревом является обход узлов дерева и выполнение некоторых действий с ними. Например, вывод значений всех корней дерева. Способ решения этой задачи можно описать следующим образом: | ||
| + | - если дерево пустое, корня в дереве нет, нет и значения корня для вывода, не выполнять никаких действий; | ||
| + | - если дерево непустое, то разделить дерево на корень, левое и правое поддеревья, выполнить вывод значения, находящегося в корне дерева, затем обработать левое и правое поддеревья. | ||
| + | Каждое из условий в описании задачи соответствует предложению в программе Visual Prolog. | ||
| + | <code prolog> | ||
| + | DOMAINS | ||
| + | treetype =tree(integer, treetype, treetype); empty() | ||
| + | |||
| + | PREDICATES | ||
| + | print_tree(treetype) | ||
| + | |||
| + | CLAUSES | ||
| + | % дерево пусто, поэтому никакие действия не выполняются | ||
| + | print_tree(empty): -!. | ||
| + | % дерево непусто, поэтому дерево разбивается на три составные части, | ||
| + | % сначала выводится корень, затем обрабатываются левое и правое | ||
| + | % поддеревья | ||
| + | print_tree(tree(Root, Left, Right)) :- write(Root), nl, | ||
| + | print_tree(Left), | ||
| + | print_tree(Right). | ||
| + | |||
| + | OAL | ||
| + | print_tree(tree(5, | ||
| + | tree(3, | ||
| + | tree(6, empty, empty), | ||
| + | tree(4, empty, empty)), | ||
| + | tree(10, | ||
| + | tree(2, empty, empty), | ||
| + | tree(8, empty, empty)))). | ||
| + | </code> | ||
| + | Следует отметить, что в большинстве случает рекурсия, используемая при работе с деревьями, хвостовой не является, так приходится обрабатывать левое и правое поддеревья, что дает две рекурсивные цели в одном предложении и, соответственно, не выполняется первое правило хвостовой рекурсии - рекурсивный вызов должен быть последней целью в хвостовой части правила вывода. | ||
| ===== Постановка задачи ===== | ===== Постановка задачи ===== | ||
| + | Реализовать на языке Visual Prolog программу, выполняющую заданные операции над деревьями в соответствии с индивидуальным вариантом задания. | ||
| ===== Порядок выполнения работы ===== | ===== Порядок выполнения работы ===== | ||
| + | - Напишите на языке Visual Prolog программу, реализующую заданные операции над списками в соответствии с индивидуальным вариантом задания. | ||
| + | - Произведите отладку программы в системе Visual Prolog. | ||
| + | - Постройте трассу программы при выполнении каждого запроса. | ||
| ===== Варианты заданий ===== | ===== Варианты заданий ===== | ||
| + | [[.lab4:lab4_vars]] | ||
| ===== Содержание отчёта ===== | ===== Содержание отчёта ===== | ||
| + | * Цель работы. | ||
| + | * Краткое изложение основных теоретических понятий. | ||
| + | * Постановка задачи с кратким описанием порядка выполнения работы. | ||
| + | * Трассы выполнения запросов и объяснение результатов их выполнения. | ||
| + | * Общий вывод по проделанной работе. | ||
| + | * Код программы. | ||
courses/knowledge_base_and_expert_system/lab4.1566986814.txt.gz · Last modified: 2022/12/10 09:08 (external edit)
Except where otherwise noted, content on this wiki is licensed under the following license: CC Attribution-Share Alike 4.0 International
