Giáo trình Ngôn ngữ lập trình - Đại học Cần Thơ

, dep(X), thong_minh(X). 
 thich(hong,X):-khoe(X), thong_minh(X), giau(X). 
 thich(thuy,X):-khoe(X), dep(X), thong_minh(X). 
 thich(ann,X):-dep(X), tot(X), thong_minh(X). 
 thich(binh,X):-dep(X), khoe(X). 
 thich(hung,X):-khoe(X), tot(X), thong_minh(X). 
 ket_ban(X,Y):- gioi_tinh(X,M), 
 gioi_tinh(Y,N), 
 MN, 
 thich(X,Y), 
 thich(Y,X). 
Ngôn ngữ lập trình Chương IX: Lập trình logic 
 101 
9.3.4 Các nguyên tắc của ngôn ngữ Prolog 
Việc giải quyết vấn đề trong ngôn ngữ Prolog chủ yếu dựa vào hai nguyên tắc sau: 
Đồng nhất, quay lui. 
 Đồng nhất 
Một quan hệ có thể đồng nhất với một quan hệ nào đó cùng tên, cùng số lượng tham 
số, các đại lượng con cũng đồng nhất theo từng cặp. 
Một hằng có thể đồng nhất với một hằng. 
Một biến có thể đồng nhất với một hằng nào đó và có thể nhận luôn giá trị hằng đó. 
Chẳng hạn trong ví dụ 2 nói trên nếu ta sử dụng goal dep(lan) thì có kết quả là Yes. 
Nếu ta dùng goal dep(X) thì sẽ có 3 kết quả: X=lan, X=hong và X=binh. 
Khi ta dùng goal dep(lan) thì dep(lan) sẽ đồng nhất với sự kiện dep(lan) trong phần 
clauses và do hai vị từ đồng nhất với nhau và hai đối số hằng đồng nhất nhau nên kết 
quả là Yes. 
Khi dùng goal dep(X) thì dep sẽ được đồng nhất với dep và biến X đồng nhất với hằng 
lan, do đó ta có kết quả X=lan. Tương tự X=hong và X=binh. 
 Quay lui 
Giả sử hệ thống đang chứng minh goal g, trong đó g được mô tả như sau: 
 g :- g1, g2, …, gj-1, gj, …, gn. 
Khi các gi kiểm chứng từ trái sang phải, đến gj là sai thì hệ thống sẽ quay lui lại gj-1 để 
tìm lời giải khác. 
Chẳng hạn trong ví dụ 2 nói trên, khi ta yêu cầu Goal: thich(lan,X), ta được X=binh. 
Vị từ thich(lan,X) sẽ được đồng nhất với thich(lan,X) trong phần clauses, theo đó hệ 
thống phải chứng minh thich(lan,X):-khoe(X), dep(X), thong_minh(X). 
• Trước hết đồng nhất khoe(X) với khoe(thuy) => X=thuy. 
• Do dep(thuy) sai nên quay lui đồng nhất khoe(X) với khoe(lan) => X=lan. 
• Do dep(lan) đúng nên tiếp tục kiểm tra thong_minh(lan). 
• Do thong_minh(lan) sai nên quay lui để đồng nhất khoe(X) với khoe(binh) để 
có X=binh, sau đó kiểm tra thấy dep(binh) và thong_minh(binh) đều đúng nên 
X=binh là một nghiệm. 
9.3.5 Bộ ký tự, từ khoá 
Prolog dùng bộ ký tự sau: các chữ cái và chữ số (A – Z, a – z, 0 – 9); các toán tử (+, -, 
*, /, ) và các ký hiệu đặc biệt. 
Một số từ khoá: 
a. Trace: Khi có từ khoá này ở đầu chương trình, thì chương trình được thực 
hiện từng bước để theo dõi; dùng phím F10 để tiếp tục. 
b. Fail: Khi ta dùng goal nội, chương trình chỉ cho ta một kết quả (mặc dù có 
thể còn những kết quả khác), để nhận về tất cả các kết quả khi chạy goal nội, 
ta dùng toán tử Fail. 
Ngôn ngữ lập trình Chương IX: Lập trình logic 
 102 
c. ! hay còn gọi là nhát cắt, goal ngoại luôn cho ta mọi kết quả, muốn nhận chỉ 
một kết quả từ goal ngoại, ta dùng ký hiệu !. 
9.3.6 Các kiểu dữ liệu 
Trong prolog có kiểu dữ liệu chuẩn và kiểu do người lập trình định nghĩa. 
Kiểu dữ liệu chuẩn 
Là kiểu dữ liệu do prolog định nghĩa sẵn. Prolog cung cấp các kiểu dữ liệu chuẩn là: 
char, integer, real, string và symbol. 
a. Char: Là kiểu ký tự. Hằng ký tự phải nằm giữa hai dấu nháy đơn. 
Ví dụ: ‘a’, ‘#’. 
b. Integer: Là kiểu số nguyên, tập giá trị bao gồm các số nguyên từ -32768 đến 
32767. 
c. Real: Là kiểu số thực, tập giá trị bao gồm các số thực thuộc hai đoạn: đoạn 
các số âm từ -10307 đến -10-307 và đoạn số dương từ 10-307 đến 10307. 
d. String: Là kiểu chuỗi ký tự. Hằng chuỗi ký tự phải nằm giữa hai dấu nháy 
kép. 
Ví dụ: “Turbo prolog 2.0” 
e. Symbol: Là một kiểu sơ cấp, có hình thức giống chuỗi ký tự. Hằng symbol 
có hai dạng: Dãy các chữ, số và dấu gạch dưới viết liên tiếp, ký tự đầu phải 
viết thường (chẳng hạn: telephone_number); Dãy các ký tự ở giữa một cặp 
hai nháy kép (giống như chỗi ký tự) 
f. Một số phép toán của các kiểu 
Phép toán số học 
Phép toán Ý nghĩa Kiểu của đối số Kiểu kết quả 
+ Cộng hai số Integer, real giống kiểu đối 
số 
- Trừ hai số Integer, real giống kiểu đối 
số 
* Nhân hai số Integer, real giống kiểu đối 
số 
/ Chia hai số Integer, real giống kiểu đối 
số 
Mod Phép chia lấy phần dư Integer Integer 
Div Phép chia lấy phần nguyên Integer Integer 
Phép toán quan hệ 
Phép toán Ý nghĩa Kiểu của đối số Kết quả 
< Nhỏ hơn Char, integer, real, string Yes hoặc No 
<= Nhỏ hơn hay bằng Char, integer, real, string Yes hoặc No 
= Bằng Char, integer, real, string Yes hoặc No 
Ngôn ngữ lập trình Chương IX: Lập trình logic 
 103 
> Lớn hơn Char, integer, real, string Yes hoặc No 
>= Lớn hơn hay bằng Char, integer, real, string Yes hoặc No 
 hay >< Khác Char, integer, real, string Yes hoặc No 
Các vị từ như các hàm toán học 
Vị từ Ý nghĩa Kiểu của 
đối số 
Kiểu kết 
quả 
Ví dụ 
Sin(X) Tính sin của X real real 
Tan(X) Tính tang của X real real 
Arctan(X) Tính arctang của X real real 
Exp(X) Tính eX real real 
Ln(X) Tính logarit cơ số e của X real real 
Log(X) Tính Logarit cơ số 10 của 
X 
real real 
SQRT(X) Tính căn bậc hai của X real real 
ROUND(X) Cho ta số nguyên là số X 
được làm tròn, dấu là dấu 
của X 
real integer round(2.3)=2 
round(2.5)=3 
round(-2.5)=-2 
round(-2.6)=-3 
TRUNC(X) Cho phần nguyên của số X, 
dấu là dấu của X 
real integer trunc(2.5)=2 
trunc(-2.6)=-2 
ABS(X) Cho ta trị tuyệt đối của X real real 
Random(X) Cho ta số thực X nằm trong 
khoảng [0, 1) 
real real 
Random(Y, X) Cho ta số nguyên X nằm 
trong khoảng [0, Y) 
real integer 
Toán tử NOT(X) : Nếu X là Yes thì NOT(X) là No và ngược lại. 
Các kiểu dữ liệu do người lập trình định nghĩa 
a. Kiểu mẩu tin: 
Cú pháp: = tên mẩu tin (danh sách các kiểu phần tử) 
Ví dụ: 
Domains 
ten, tac_gia, nha_xb, dia_chi = string 
nam, thang, so_luong = integer 
dien_tich = real 
nam_xb = nxb(thang, nam) 
do_vat = sach(tac_gia, ten, nha_xb, nam_xb); xe(ten, so_luong); nha(dia_chi, 
dien_tich) 
predicates 
 so_huu(ten,do_vat) 
clauses 
 so_huu(“Nguyen Van A”, sach(“Do Xuan Loi”, “Cau truc DL”, “Khoa hoc Ky 
thuat”, nxb(8,1985))). 
Ngôn ngữ lập trình Chương IX: Lập trình logic 
 104 
 so_huu(“Le thi B”, xe(“Dream II”, 2)). 
 so_huu(“Nguyen Huu C”, nha(“3/1 Ly Tu Trong, tp Can Tho”, 100.5)) 
b. Kiểu danh sách 
Cú pháp: = * 
Ví dụ: 
Domains 
 intlist = integer* 
Một danh sách là một dãy các phần tử phân cách nhau bởi dấu phẩy và đặt trong cặp 
dấu ngoặc vuông. 
Ví dụ: 
 [] % Danh sách rỗng 
 [1,2,3] % Danh sách gồm ba số nguyên 1, 2 và 3. 
Cấu trúc của danh sách bao gồm hai phần: Phần đầu là phần tử đầu tiên của danh sách 
và phần đuôi là một danh sách của các phần tử còn lại. 
Danh sách được viết theo dạng [X|Y] thì X là phần tử đầu và Y là danh sách đuôi. 
Chẳng hạn trong danh sách [1,2,3] thì đầu là số nguyên 1 và đuôi là danh sách [2,3]. 
Trong danh sách cũng có thể dùng biến tự do, chẳng hạn ta có thể viết [_|Y] để chỉ một 
danh sách có đầu là một phần tử nào đó và có đuôi là danh sách Y. 
9.3.7 Các hàm xuất nhập chuẩn 
Xuất ra màn hình 
a. Write( Arg1, Arg2, … ,Argn) in ra màn hình giá trị của các đối số. 
b. Writef( Formatstring, Arg1, Arg2, … ,Argn) in ra màn hình giá trị của các 
đối số theo định dạng được chỉ định trong Formastring. 
Trong đó Formastring là một chuỗi có thể là: 
- “%d”: In số thập phân bình thường; đối số phải là char hoặc integer. 
- “%c”: Đối số là một số integer, in ký tự có mã Ascci là đối số đó, chẳng hạn 
writef(“%c”,65) được A. 
- “%e”: In số thực dưới dạng lũy thừa của 10. 
- “%x”: In số Hexa; đối số phải là char hoặc integer. 
- “%s”: In một chuỗi hoặc một symbol. 
Nhập vào từ bàn phím 
a. Readln(X): Nhập một chuỗi ký tự vào biến X. 
b. ReadInt(X): Nhập một số nguyên vào biến X. 
c. ReadReal(X): Nhập một số thực vào biến X. 
d. ReadChar(X): Nhập vào một ký tự vào biến X. 
Ngôn ngữ lập trình Chương IX: Lập trình logic 
 105 
9.3.8 Kỹ thuật đệ quy 
Đệ quy là kỹ thuật lập trình được sử dụng trong nhiều ngôn ngữ. Trong Turbo Prolog 
ta sử dụng đệ quy khi một vị từ được định nghĩa nhờ vào chính vị từ đó. 
Như đã nói trong chương lập trình hàm, trong chương trình đệ quy phải có ít nhất một 
trường hợp dừng và lời gọi đệ quy phải chứa yếu tố dẫn đến trường hợp dừng. Trong 
Prolog, trường hợp dừng được thể hiện bằng một sự kiện, yếu tố dẫn đến trường hợp 
dừng thể hiện bằng một biến, liên hệ với biến ban đầu bởi một công thức. 
Ví dụ 1: Tính n giai thừa. 
Predicates 
 Facto (integer, integer) 
Clauses 
 Facto(0,1):- !. 
 Facto(N, FactN) :- N > 0, M = N – 1, facto(M, factM), factN = N*factM. 
Ở ví dụ trên ta đã định nghĩa một vị từ dùng để tính giá trị giai thừa của một số tự 
nhiên, đối số thứ nhất là số cần tính giai thừa và đối số thứ hai dùng để nhận giá trị trả 
về. 
Trường hợp dừng ở đây được xác đinh bởi sự kiện 0 giai thừa là 1. 
Để tính N! ta tính M! với M= N-1. Yếu tố dẫn đến trường hợp dừng là biến M có giá 
trị bằng N-1. 
Ví dụ 2: Xác định một phần tử trong danh sách các symbol 
domains 
 symbol_list = symbol* 
predicates 
 element1(integer,symbol_list,symbol) 
 element (integer,symbol_list,symbol) 
clauses 
 % element1 không suy diễn ngược được 
 element1(1,[X|_],X). 
 element1(N,[_|L],Y):- M=N-1, 
 element1(M,L,Y). 
 % element có thể suy diễn ngược 
 element(1,[X|_],X). 
 element(N,[_|L],Y):- element(M,L,Y), 
 N=M+1. 
Sự suy diễn thuận chiều là cho danh sách và vị trí, tìm được phần tử tại vị trí đó, chẳng 
hạn, nếu ta đưa vào goal element(2,[a,b,c,d],X) ta được X=b. 
Sự suy diễn ngược ở đây là cho danh sách và phần tử, tìm được vị trí của phần tử đó, 
chẳng hạn, nếu ta đưa vào goal element(N,[a,b,c,d], b) ta được N=2. 
Ví dụ 3: Sắp xếp một danh sách các số nguyên 
domains 
 list=integer* 
predicates 
Ngôn ngữ lập trình Chương IX: Lập trình logic 
 106 
 insert(integer,list,list) 
 sort(list,list) 
clauses 
 insert(E,[],[E]). 
 insert(E,[A|B],[E,A|B]):- E<=A. 
 insert(E,[A|B],[A|C]):- E>A,insert(E,B,C). 
 sort([],[]). 
 sort([X|R1],L):- sort(R1,R), 
 insert(X,R,L).