Программирование в Picat

Android

Member
Регистрация
05.07.2019
Сообщения
86
Оценка реакций
26
5EEFF26F-1EB5-4AF3-9AD7-B91B5600DB52.jpeg

“Мне нравится программировать в Picat, потому что это очень хорошо подходит для моего мышления.” - Хакан Кьеллерстранд
Язык Picat действительно классный; это очень полезное сочетание логики, функциональности, ограничений и императивного программирования. Скрипты могут быть сделаны довольно короткими, но также легко читаемыми. А встроенный таблинг действительно хорош для ускорения рекурсивных программ. «Я думаю, что Пикат похож на идеальный швейцарский армейский нож, с которым можно делать все что угодно» - Лоренц Шиффманн.



Picat - это простой и в то же время мощный, основанный на логике язык программирования с множеством парадигм, предназначенный для приложений общего назначения. Picat - это язык на основе правил, в котором предикаты, функции и акторы определяются с помощью правил сопоставления с образцом. Picat включает в себя множество функций декларативного языка для повышения производительности разработки программного обеспечения, в том числе явный недетерминизм, явное объединение, функции, списки, ограничения и табулирование. Picat также предоставляет обязательные языковые конструкции, такие как назначения и циклы, для программирования повседневных вещей. Реализация Picat, которая основана на хорошо спроектированной виртуальной машине и включает диспетчер памяти, который собирает мусор и расширяет стеки и области данных, когда это необходимо, является эффективной и масштабируемой. Picat можно использовать не только для символьных вычислений, которые являются традиционной областью применения декларативных языков, но также для задач сценариев и моделирования.
Пример 1. Следующий предикат input_data (Tri) считывает строки целых чисел из текстового файла triangle.txt в массив. Это первая часть решения Picat для проекта Эйлера, проблема № 67.

импорт утилит
input_data (Tri) =>

Lines = read_file_lines ("triangle.txt"),

Tri = new_array (Lines.length),

Я = 1,

foreach (линия в строках)

Tri = Line.split (). Map (to_integer) .to_array (),

Я: = Я + 1

конец.

Функция read_file_lines / 1, которая по умолчанию импортируется из модуля io, считывает все строки из файла в виде списка строк. Для каждой строки в строках цикл foreach разбивает строку на токены (с помощью функции split / 1, импортированной из модуля util), отображает токены в целые числа (map (to_integer)) и преобразует список в массив ( to_array). Как показано в этом примере, Picat, как язык сценариев, так же мощен, как Python и Ruby.

Пример 2: следующая функция perms (L) возвращает список всех перестановок L.


Пермс ([]) = [[]].

perms (Lst) = [[E | P]: E в Lst, P в перми (Lst.delete (E))].

Picat предоставляет функции «функционального программирования», такие как сопоставление с образцом, рекурсия и понимание списка, для составления функций.



Пример 3: учитывая треугольник, хранящийся в массиве, следующий табличный предикат находит максимальную общую сумму сверху вниз. Это вторая часть решения Picat для проекта Эйлера, проблема № 67.

таблица (+, +, max, nt)

путь (Row, Col, Sum, Tri), Row == Tri.length => Sum = Tri [Row, Col].

путь (Row, Col, Sum, Tri)? =>

Путь (строка + 1, Col, sum1, Tri),

Sum = Sum1 + Tri [Row, Col].

путь (Row, Col, Sum, Tri) =>

Путь (строка + 1, Col + 1, sum1, Tri),

Sum = Sum1 + Tri [Row, Col].

Первая строка - это объявление режима таблицы, которое инструктирует систему о том, как составить таблицу вызовов и ответов: + означает, что аргумент является табличным, max означает, что аргумент должен быть развернут, а nt означает, что аргумент не представлен. Этот предикат ищет путь с максимальной общей суммой. Если текущая строка находится внизу треугольника, то возвращается значение листа. В противном случае он делает недетерминированный выбор между двумя ветвями, одна идет прямо вниз, а другая - вниз к соседнему числу. Эта программа не только компактна, но и работает быстро. Для 100-рядного треугольника, предоставленного проектом Эйлера, эта программа находит ответ всего за 0,01 секунды.
Модуль планировщика основан на табулировании. Для задачи планирования пользователям нужно только указать условия для конечных состояний и набор действий и вызвать плановика в начальном состоянии, чтобы найти подходящий план.



Пример 4: Ниже приведена часть программы по проблеме Фермера.



планировщик импорта.



идти =>

S0 = [S, S, S, S],

best_plan (S0, план),

WriteLn (план).


final ([n, n, n, n]) => true.

действие ([F, F, G, C], S1, Action, ActionCost)? =>

Действие = farmer_wolf,

ActionCost = 1,

напротив (F, F1),

S1 = [F1, F1, G, C],

небезопасно (S1).



...

Показано, что включение, когда оно расширено с помощью методов совместного использования терминов, досрочного прекращения и ограниченного по ресурсам поиска, является лучшей альтернативой планированию, чем планировщики PDDL на основе ASP и SAT.



В настоящее время Picat предоставляет два модуля с именами cp и sat для решения проблем удовлетворения и оптимизации. Оба модуля используют один и тот же интерфейс. Это позволяет плавно переключаться с одного решателя на другой. Функции языка, такие как массивы, карты, циклы и списки, делают Picat мощным языком моделирования для задач с ограничениями.



Пример 5: В следующем примере моделируется проблема N-ферзей с использованием трех ограничений all_different.



импортная цена



Queens(N, Q) =>

Q = new_list (N),

Q :: 1..N,

all_different (Q)

all_different ([$ Q -I: I в 1..N]),

all_different ([$ Q + I: I в 1..N]),

решения ([далее], Q).

Как показали приведенные выше примеры, Picat предлагает много преимуществ перед другими языками. По сравнению с функциональными языками и языками сценариев поддержка явной унификации, явного недетерминизма, табуляции и ограничений делает Picat более подходящим для символьных вычислений. По сравнению с Prolog, Picat, возможно, более выразителен и масштабируем: нередко можно найти проблемы, для которых Picat требует на порядок меньше строк кода для описания, чем Prolog. Picat может быть значительно быстрее, чем Prolog, потому что сопоставление с образцом облегчает индексирование правила.

Надеемся эта информация была вам полезна!