Prolog的数据结构

在这之前我们只涉及了Prolog程序中简单的数据形式，这种数据只有一项，因此是非结构的，然而有必要将对象或整汇集到一起。在这篇经验中，我将介绍它的结构和表的特性。

2、现在如果打算询问知识库中每个人的头发颜色，我们不得不这样提问：?- has(X,Y).并不断在提示符“？”后键入“;”，迫使回溯。会话过程如图所示。正如读者所看到的，这样将导致大量不必要的信息输出。这是因为数据是非结构化的，因而无法较为明确地询问。

4、现在为了了解知识库里每个人头发的颜色，我们可以简单地提出询问：?- has(X, hair(Y)).然后再要求Prolog在每个回答之后进行回溯，会话过程如图所示。这些信息不多不少正是我们想要的。

2、表头和表尾的概念是理解Prolog中表处理的基础。表头是一个元素，而表尾本身是一个表。表具有递归的数据结构，因为它是由表头和另一个表（表尾）组成的。正像其递归结构那样，表也可以递归定义。比如：考虑到[a, b, c]，该表表头=a，表尾=[b, c]；表尾也是一个表，表头 = b，表尾=[c]；而表尾[c]，也是一个表，表头=c，表尾=[ ]。由于[ ]是个空表，所以递归过程到此为止。空表可视为停止条件。若用H表示表头，T表示表尾，则表记作：[H|T]其中竖线“|”是Prolog中用于分隔表头和表尾的符号。下图是对上一个例子询问的结果，注意观察匹配模式。其中“_”为空变量，表示不关心该位置上的元素。

2、这是它的运行结果。Prolog对答案搜索的过程如下：进入知识库，试图与规则一匹配，因为目标与表头不同，故失败；继续搜索，试图与规则二匹配，目标和表尾作为参数，重新回到规则一，直到成功。

4、对于它的工作机制，不妨先从特殊到一般的规则来了解。❶编写一个规则concatenate(List1, List2, List3). ，它可以将一个空列表与List1连接在一起。这一点很容易，concatenate([ ], List, List).就可以做到，当执行addto时，List3会和要追加的List2相同；❷添加一个规则，它可以将List1中的一个元素与List2连接在一起：concatenate([Head|[]], List, [Head|List]).；❸添加一个规则，它可以将List1中的两个元素或三个元素与List2连接在一起；❹泛化这些规则，转化递归形式，最终形成上图中的代码。

6、以上规则是基于这样的思想，即可以通过把一个表头追加到该表的表尾的反序表上，达到反序的目的。谓词reverse的第一个变元缩减到空表时，满足停止条件，停止条件还可以表述为空表的反序仍为空表本身。下图是程序的运行结果。在导入程序时要注意文件的顺序。

8、SWI-Prolog内置了丰富的处理列表的库，比如member就是用于查看元素是否属于列表，append用于追加列表，reverse用于倒序列表。你可以在SWI-Prolog的网站上的library(lists): List Manipulation页面上查找更多。