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Sou iniciante em Prolog e tenho dúvida em como percorrer uma lista.

Tenho um predicado historico(ra,[i1,i2,i3,...,in]) onde ra é o Registro Acadêmico de um aluno e cada i é um item, com a forma item(CM,SM,AN,NT,FQ), sendo que CM é o código da matéria cursada, SM é o semestre, AN é o ano, NT a nota, e FQ a frequência.

Suponha que tenho o seguinte fato:

historico(08080808,[item(1,1,2008,3.0,0.77),item(1,2,2008,6.5,0.90),item(5,1,2009,8.0,0.80)]).

Preciso produzir a lista dos nomes das matérias extra curriculares cursadas pelo aluno, cujo RA será fornecido (o código do curso a ser considerado será fornecido em um segundo parâmetro e a lista produzida deve ser retornada em um terceiro parâmetro); execução pretendida:

extra(08080808,1,QUAIS).

QUAIS = [anatomia] (considerando que existe uma materia(5,anatomia,6). )

Tenho as seguintes regras já criadas:

curso(CODIGOCURSO,NOMECURSO).

materia(CODIGOMATERIA,NOMEMATERIA,CREDITOSMATERIA).

curriculo(CODIGOCURSO,[CODIGOMATERIA1,CODIGOMATERIA2,...,CODIGOMATERIAn).

aluno(RA,NOME).

cursa(RA,CODIGOCURSO).

historico(RA,[ITEM1,ITEM2,...,ITEMn).  (como mostrei anteriormente).

Como posso fazer a função extra(RA,CODIGOCURSO,LISTAMATERIAS) ? Pretendo comparar cada item do histórico do aluno, com a matéria e o currículo. Mas como percorrer a lista de itens do histórico do aluno?

1 Resposta 1

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Há duas maneiras de se percorrer uma lista, a mais "natural" - usando recursão, que provavelmente você já conhece - ou através de uma combinação de member com findall/bagof/setof. Vou mostrar ambas as formas, pois elas têm vantagens e desvantagens (na legibilidade, principalmente, e talvez na performance).

Recursão

Em primeiro lugar, é necessário determinar se a matéria M pertence ao curso C:

pertence_curso(M,C) :-
    curriculo(C,Lista),
    member(M, Lista).

Em seguida, se percorre todas as matérias do aluno verificando se elas pertencem ao curso ou não; se pertence, é incluída na lista, caso contrário você "salta" ela e vai pro próximo:

extra(Aluno, Curso, R) :-
    historico(Aluno, Itens),
    percorre_itens(Itens, Curso, R).

% Se acabaram os itens, retorna a lista vazia
percorre_itens([],_,[]).
% Se a matéria pertence ao curso, inclui ela no resultado
percorre_itens([item(CM,_,_,_,_)|Resto], Curso, [Materia|Resultado]) :-
    pertence_curso(CM, Curso),
    !,
    materia(CM, Materia, _),
    percorre_itens(Resto, Curso, Resultado).
% Se ela não pertence ao curso (cláusula anterior falhou), não inclui
percorre_itens([_|Resto], Curso, Resultado) :-
    percorre_itens(Resto, Curso, Resultado).

O problema desse método é que ele vai retornar resultados repetidos (no seu exemplo, a matéria 1 foi cursada no primeiro e no segundo semestre, então ela vai ser incluída no resultado final duas vezes). Para contornar isso, você pode ou usar um acumulador (i.e. começa com a lista vazia, e vai inserindo itens nela, mas só insere se ele já não está lá) ou fazer o método normal e no final eliminar os itens repetidos.

member e setof

A ideia por trás dessa técnica é escolher não deterministicamente um elemento qualquer que satisfaça às condições citadas, e pedir "mais soluções" até que todas as possibilidades sejam esgotadas:

materia_extra(Aluno, Curso, Materia) :-
    curriculo(Curso, Materias),
    member(CM, Materias),
    historico(Aluno, Itens),
    member(item(CM,_,_,_,_), Itens),
    materia(CM, Materia, _).

E é isso! Escolhi uma matéria na lista de matérias do curso, depois escolhi um item na lista de matérias cursadas pelo aluno cujo código seja o mesmo da matéria escolhida. Esse predicado terá sucesso se tal combinação existe, e retornará apenas um resultado (uma única matéria). Se não for encontrada essa combinação, ele falhará.

É fácil ver que se você chamar materia_extra no terminal e ficar pedindo "mais resultados" ele vai te entregar todas as matérias que satisfazem a essa condição, uma por vez. Mas como retornar todas de uma vez, em uma lista sem repetição (i.e. um conjunto)? Aí que entra o setof:

extra(Aluno, Curso, Lista) :-
    setof(M, materia_extra(Aluno, Curso, M), Lista).

Ele vai executar o materia_extra/3 quantas vezes for possível e, para cada resultado válido, colocar o M (especificado no primeiro argumento) na lista Lista. No caso do setof ele só fará isso se o elemento já não existir lá (o bagof funciona igual, só que aceita elementos repetidos; o findall é igual ao bagof, mas não falha se não houver nenhum resultado, retornando uma lista vazia em vez disso).

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  • Sua resposta foi muito explicativa, obrigado! Tenho outra dúvida em relação à este mesmo banco de conhecimentos... posso perguntar aqui ou devo abrir uma nova questão? Commented 23/06/2015 às 12:48
  • Se minha resposta resolveu sua dúvida original, e essa é uma dúvida separada, então é melhor abrir outra pergunta.
    – mgibsonbr
    Commented 23/06/2015 às 12:53

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