lab prog logica_04

Mgter. Juan Pablo Apaza Condori. 1

UUUNNNIIIVVVEEERRRSSSIIIDDDAAADDD TTTEEECCCNNNOOOLLLOOOGGGIIICCCAAA DDDEEELLL PPPEEERRRÚÚÚ FFAACCUULLTTAADD DDEE IINNGGEENNIIEERRÍÍAA IINNDDUUSSTTRRIIAALL YY SSIISSTTEEMMAASS

INGENIERÍA SISTEMAS E INFORMÁTICA PROGRAMACIÓN LÓGICA

OBJETIVOS

Desarrollar programas con Listas en PROLOG.

Aplicar el uso de expresiones y términos en la

solución de problemas en PROLOG.

LABORATORIO

4 PROLOG: MULTI LISTAS


TEMAS

Listas en PROLOG.

Ejemplos de solución de problemas de multi listas en

PROLOG.

MARCO TEÓRICO

MULTI LISTAS

Estructuras de datos por excelencia de la Prog. Declarativa

L = [[9,2,3],[1,5,7],[4,8,6]].

9 2 3 1 5 7 4 8 6


EJEMPLO: MULTI LISTAS LONGITUD.

len([],0).

len([_|T],N):-len(T,N1),N is N1+1.

lenm([],0).

lenm([H|T],N):-lenm(T,N1),len(H,NX),N is N1+NX.

EJEMPLO: EXISTE ELEMENTO EN LA MULTI LISTA.

member(_,[]).

member(X,[X|_]):-writeln('encontrado').

member(X,[_|T]):-member(X,T).

print([]).

print([H|T]):-print(T),write(H).

member2(_,[]).

member2(X,[H|T]):-print(H),writeln(''),member2(X,T),member(X,H).

EJEMPLO: IMPRIME LA MULTI LISTA.

print([]).

print([H|T]):-print(T),write('\t'),write(H).

printM([]).

printM([H|T]):-printM(T),print(H),writeln('').

9 2 3 1 5 7 4 8 6

9 2 3 1 5 7 4 8 6


EJEMPLO: SUMA LA MULTI LISTA.

suma([],0).

suma([X|T],S):-suma(T,S1),S is S1+X.

sumam([],0).

sumam([H|T],N):-sumam(T,N1),suma(H,NX),N is N1+NX.

sumam([],0).

sumam([[3,4,5]|[[1,7,3],[4,8,12]]],N):-sumam(T,N1),suma(H,NX),

N is N1+NX. 35 [3,4,5] 12

47 35 + 12

sumam([[1,7,3]|[[4,8,12]]],N):-sumam(T,N1),suma(H,NX), N is N1+NX.

24 [1,7,3] 11 35 24 + 11

sumam([[4,8,12]|[[]]],N):-sumam(T,N1),suma(H,NX), N is N1+NX.

0 [4,8,12] 24 24 0 + 24

sumam([[]|[[]]],0).

suma([],0).

suma([4|[8,12]],S):-suma([8,12],S1),S is S1+X.

20 24 20 + 4

suma([8|[12]],S):-suma([12],S1),S is S1+X.

12 20 12+ 8

suma([12|[]],S):-suma([],S1),S is S1+X.

0 12 0 + 12

suma([]],0),


EJEMPLO: SUMA LA MULTI LISTA.

suma([],0).

suma([H|T],SF):-suma(T,SFX),SF is SFX + H,write('\t'),write(H).

sumaM([],0).

sumaM([H|T],S):-sumaM(T,S1),suma(H,SF), S is SF+S1,writeln('').

dappend(A,B,C,D):-append(A,B,E),append(E,C,D).

dappend2([],A,B,C):-append(A,B,C).

dappend2([H|T],A,B,[H|C]):-dappend2(T,A,B,C).


ACTIVIDADES

Analizar y explicar el funcionamiento de .cada uno de los ejemplos. EJEMPLO 1

Programa árbol binario en PROLOG.

SOLUCIÓN

%(t(t(t(nil,u,nil),s,t(nil,v,nil)),r,t(t(nil,w,t(t(nil,y,nil),x,t(nil,z,nil

))),t,nil))).

arbolbinario(nil).

arbolbinario(t(I,R,D)):- atom(R),arbolbinario(I),arbolbinario(D).

prof(nil,0).

prof(t(I,_,D),N):- prof(I,N1), prof(D,N2), maximo(N1,N2,M), N is M+1.

maximo(N1,N2,N1):- N1 > N2, !. maximo(_,N2,N2).

en(Nodo,t(I,Nodo,D)):- arbolbinario(I),arbolbinario(D).

en(Nodo,t(I,_,_)):- en(Nodo,I).

en(Nodo,t(_,_,D)):- en(Nodo,D).

alinea(A,L):-

bagof(_Nodo,en(_Nodo,A),L).

%t(t(t(nil,d,t(t(t(nil,m,nil),k,nil),g,t(nil,l,nil))),b,nil),a,t(t(t(nil,h,

nil),e,t(nil,i,nil)),c,t(nil,f,t(t(nil,n,nil),j,nil))))

EJEMPLO 2

Programa listas en PROLOG.

SOLUCIÓN

cabeza([X|Y],X).

cola([X|Y],Y).

miembro(X,[X|Y]).

miembro(X,[X|Z]):-miembro(X,Z).

concatenar([],L,L).

concatenar([X|Y],Z,[X|U]):- concatenar(Y,Z,U).

inversa([],[]).

inversa([X|Y],L):- inversa([Y,R]), concatenar(R,[X],L).

eliminar(X,[X|Xs],Xs).


EJEMPLO 1

Decimos que un número X es un residuo de otro número Y si verifica que X solo contiene dígitos de Y (aunque no necesariamente todos) y además ningún dígito se repite más veces en X que en Y. Por ejemplo, todos los residuos distintos del número 121 son: 1, 2, 11, 12, 21, 112, 121 y 211. Teniendo en cuenta este hecho, implementar los siguientes predicados en Prolog:

cambio(X,B,L), que se hará cierto cuando X sea un número (en base decimal) y L se

correponda con la secuencia de dígitos de X expresado en base B (menor o igual a la decimal).

residuo(X,Y), que por reevaluación devuelve en Y todos los residuos de X.

algunos(X,L), que devuelve una lista L compuesta por todos aquellos residuos de X cuya suma

de dígitos sea un número par. EJEMPLOS | ?- cambio(132,10,L).

L = [1,3,2] ? ;

no

| ?- cambio(X,2,[1,0,1,1,0]).

X = 22 ? ;

no

| ?- residuo(121,Y).

Y = 1 ? ;

Y = 12 ? ;

Y = 121 ? ;

Y = 11 ? ;

Y = 112 ? ;

Y = 2 ? ;

Y = 21 ? ;

Y = 211 ? ;

Y = 21 ? ;

Y = 211 ? ;

Y = 1 ? ;

Y = 11 ? ;

Y = 112 ? ;

Y = 12 ? ;

Y = 121 ? ;

No

| ?- algunos(121,L).

L = [211,2,112,11,121] ? ;

no


SOLUCIÓN

1 Utilizando intérprete SWI-Prolog

2 El programa Prolog debe editarse en modo texto y contener la extensión “.pl”

Ejemplo: program1.pl

3 Una vez arrancado el intérprete Prolog , utilizar el predicado consult/1

Para cargar el conjunto de hechos y reglas que contiene el fichero.

No debe utilizarse la extensión .pl

4 Contenido del archivo ejemplo1.pl

cambio(X,B,L)

cambio(N,B,L):-1<B,B<11,

(number(N),!,cambio2(N,B,L1), rev(L1,L);

nonvar(L),rev(L,L1),cambio3(N,B,L1)).

cambio2(0,_,[]):-!.

cambio2(N,B,[H|T]):-H is N mod B,N1 is N//B,cambio2(N1,B,T).

cambio3(0,_,[]).

cambio3(N,B,[H|T]):-cambio3(N1,B,T),N is N1*B+H.

rev(L1,L2):-rev(L1,L2,[]).

rev([],L,L).

rev([H|T],L,S):-rev(T,L,[H|S]).


5 Cargar el archivo

6 Para realizar preguntas simples al intérprete, podemos utilizar predicados simples que hayamos

predefinido en el programa, dejando alguno de sus términos sin instanciar.

7 residuo(X,Y)

residuo(X,Y):-cambio(X,10,L),gen(L,[H|T]),cambio(Y,10,[H|T]).

gen(_,[]).

gen(L1,[H|L]):-append(A,[H|B],L1),append(A,B,L2), gen(L2,L).


EJEMPLO 2

Decimos que un número X es un derivado de otro número Y si está compuesto por una serie de dígitos de Y ordenados en el mismo orden relativo que en Y. Por ejemplo, todos los derivados distintos de 536 son 5, 3, 6, 53, 36, 56 y 536, mientras que los de 2202 son 0, 2, 20, 22, 202, 222, 220 y 2202. Nótese que en el último ejemplo, no se considera derivado el 2022 y el 02 se toma simplemente como 2. Teniendo en cuenta estos hechos, implementar los siguientes predicados en Prolog:

1 derivado(X,N,Y), que por reevaluación devuelve en Y todos los derivados de X cuyo número de

dígitos sea N.

2 todos(X,L), que haciendo un uso adecuado del predicado anterior y lista(s) acumuladora(s)

devuelve en L la lista con todos los derivados distintos (con cualquier número de dígitos) de X.

3 pares(X,L), que devuelve una lista con todos los pares de la forma par(A,B) tal que A es un

derivado de X que se repite B veces. 4 Indicar cual sería el resultado de (re)evaluar los tres objetivos siguientes: ?-derivado(111,_,Y),

?-todos(111,L)

?-pares(111,L).

SOLUCIÓN

1 derivado(X,N,Y)

derivado(X,N,Y):-name(X,L),coge(L,R),sin0(R,K),

len(K,N),N>0,name(Y,K).

sin0([X],[X]):-!.

sin0([48|T],S):-!,sin0(T,S).

sin0(L,L).

%sin0(L1,L2):-name(X,L1),name(X,L2).

coge([],[]).

coge([H|T],[H|S]):-coge(T,S).

coge([_|T],S):-coge(T,S).

len([],0).

len([_|T],N):-len(T,N1),N is N1+1.


2 todos(X,L)

todos(X,L):-name(X,L1),len(L1,N),aux(X,N,L).

aux(_,0,[]):-!.

aux(X,N,L):-N1 is N-1,aux(X,N1,S),aux2(X,N,[],R),append(S,R,L).

aux2(X,N,A,L):-derivado(X,N,Y),\+(member(Y,A)),aux2(X,N,[Y|A],L),!.

aux2(_,_,L,L).

3 pares(X,L), que devuelve una lista con todos los pares de la forma par(A,B) tal que A es un

derivado de X que se repite B veces. 4 Indicar cual sería el resultado de (re)evaluar los tres objetivos siguientes:


EJERCICIOS

1 Diseñar un algoritmo que llene una matriz de tamaño 3X4.

Calcular el promedio de 12 valores almacenados en dicha matriz.


Calcular cuántos son mayores que al promedio de 12 valores almacenados en dicha matriz. Determinar.


Listar los valores mayores que el promedio de 12 valores almacenados en dicha matriz.


Imprimir los valores pares de la multilista..

5 Imprimir la suma de dos marices 3X3

+

6 Desarrolle un programa PROLOG que dada una matriz m X n:

Determine el mayor elemento y su posición.

Determine el menor elemento y su posición.

Sume todos los elementos de la matriz. 7 Desarrolle un programa PROLOG que dadas dos matrices A y B:

Calcule la matriz C1 = k X A, donde k > 0.

Calcule la matriz C2 = A + B.

Calcule la matriz C3 = A X B. 8 Hacer un algoritmo que llene una matriz de 10 * 10 y que almacene en la diagonal principal unos y

en las demás posiciones ceros. 9 Hacer un algoritmo que llene una matriz de 6 * 8 y que almacene toda la matriz en un vector.

Imprimir el vector resultante. 10 Hacer un algoritmo que llene una matriz de 5 * 6 y que imprima cuantos de los números

almacenados son ceros, cuántos son positivos y cuántos son negativos.

9 2 3 1 5 7 4 8 6

1 1 1 2 2 2 3 3 3

10 3 4 3 7 9 7 11 9

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