% ===============================================
% Лабораторная работа 8 - Задание 3: SWI-Prolog
% Семейное дерево - Расширенные семейные отношения
% ===============================================

% -----------------------------------------------
% 1. База данных пола всех членов семьи
% -----------------------------------------------

% Мужчины
man(ivan).
man(petr).
man(alex).
man(sergey).
man(dmitry).
man(mikhail).
man(nikolay).
man(andrey).
man(vladimir).

% Женщины  
woman(anna).
woman(elena).
woman(maria).
woman(olga).
woman(svetlana).
woman(natasha).
woman(irina).
woman(victoria).
woman(katya).

% -----------------------------------------------
% 2. База данных отношения "является родителем"
% -----------------------------------------------

% parent(Родитель, Ребенок)
% Старшее поколение (дедушки и бабушки)
parent(ivan, petr).
parent(ivan, elena).
parent(anna, petr).
parent(anna, elena).

parent(sergey, maria).
parent(sergey, alex).
parent(olga, maria).
parent(olga, alex).

% Среднее поколение (родители)
parent(petr, dmitry).
parent(petr, svetlana).
parent(elena, dmitry).
parent(elena, svetlana).

parent(alex, mikhail).
parent(alex, irina).
parent(maria, mikhail).
parent(maria, irina).

% Младшее поколение
parent(dmitry, nikolay).
parent(dmitry, victoria).
parent(svetlana, nikolay).
parent(svetlana, victoria).

parent(mikhail, andrey).
parent(mikhail, katya).
parent(irina, andrey).
parent(irina, katya).

parent(nikolay, vladimir).
parent(victoria, vladimir).

% -----------------------------------------------
% 3. ОСНОВНЫЕ ПРЕДИКАТЫ (из предыдущих заданий)
% -----------------------------------------------

% father(X, Y) - проверяет, является ли X отцом Y
father(X, Y) :-
    parent(X, Y),
    man(X).

% mother(X, Y) - проверяет, является ли X матерью Y
mother(X, Y) :-
    parent(X, Y),
    woman(X).

% wife(X, Y) - проверяет, является ли X женой Y
wife(X, Y) :-
    parent(X, Child),
    parent(Y, Child),
    woman(X),
    man(Y),
    X \= Y.

% husband(X, Y) - проверяет, является ли X мужем Y
husband(X, Y) :-
    wife(Y, X).

% brother(X, Y) - проверяет, является ли X братом Y
brother(X, Y) :-
    parent(Z, X),
    parent(Z, Y),
    man(X),
    X \= Y.

% sister(X, Y) - проверяет, является ли X сестрой Y
sister(X, Y) :-
    parent(Z, X),
    parent(Z, Y),
    woman(X),
    X \= Y.

% grandparent(X, Y) - проверяет, является ли X дедушкой/бабушкой Y
grandparent(X, Y) :-
    parent(X, Z),
    parent(Z, Y).

% -----------------------------------------------
% 4. НОВЫЕ ПРЕДИКАТЫ ДЛЯ ЗАДАНИЯ 3
% -----------------------------------------------

% ===============================================
% 4.1. ВНУЧКА - ВЕРСИЯ 1 (только базовые факты)
% ===============================================

% grand_da_facts(X, Y) - X внучка Y (используя только факты parent и woman)
grand_da_facts(X, Y) :-
    parent(Y, Z),           % Y родитель Z
    parent(Z, X),           % Z родитель X  
    woman(X).               % X женщина

% ===============================================
% 4.2. ВНУЧКА - ВЕРСИЯ 2 (используя готовые предикаты)
% ===============================================

% grand_da(X, Y) - X внучка Y (используя готовые предикаты)
grand_da(X, Y) :-
    grandparent(Y, X),      % Y дедушка/бабушка X
    woman(X).               % X женщина

% grand_dats(X) - выводит всех внучек X
grand_dats(X) :-
    write('Внучки '), write(X), write(':'), nl,
    grand_da(Granddaughter, X),
    write('- '), write(Granddaughter), nl,
    fail.
grand_dats(_) :-
    write('(перечисление завершено)'), nl.

% ===============================================
% 4.3. ДЕДУШКА И ВНУЧКА (двунаправленный предикат)
% ===============================================

% grand_pa_and_da(X, Y) - X дедушка и Y внучка ИЛИ Y дедушка и X внучка
grand_pa_and_da(X, Y) :-
    grandfather(X, Y),      % X дедушка Y
    woman(Y).               % Y женщина (внучка)

grand_pa_and_da(X, Y) :-
    grandfather(Y, X),      % Y дедушка X
    woman(X).               % X женщина (внучка)

% grandfather(X, Y) - X дедушка Y
grandfather(X, Y) :-
    grandparent(X, Y),
    man(X).

% ===============================================
% 4.4. ТЕТЯ - ВЕРСИЯ 1 (только базовые факты)
% ===============================================

% aunt_facts(X, Y) - X тетя Y (используя только факты)
aunt_facts(X, Y) :-
    parent(Z, Y),           % Z родитель Y
    parent(W, Z),           % W родитель Z (дедушка/бабушка Y)
    parent(W, X),           % W родитель X (X и Z братья/сестры)
    woman(X),               % X женщина
    X \= Z.                 % X не тот же человек что Z

% ===============================================
% 4.5. ТЕТЯ - ВЕРСИЯ 2 (используя готовые предикаты)
% ===============================================

% aunt(X, Y) - X тетя Y (используя готовые предикаты)
aunt(X, Y) :-
    parent(Parent, Y),      % Parent родитель Y
    sister(X, Parent).      % X сестра Parent

% aunts(X) - выводит всех теть X
aunts(X) :-
    write('Тети '), write(X), write(':'), nl,
    aunt(Aunt, X),
    write('- '), write(Aunt), nl,
    fail.
aunts(_) :-
    write('(перечисление завершено)'), nl.

% ===============================================
% 4.6. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ПРЕДИКАТЫ
% ===============================================

% grandson(X, Y) - X внук Y
grandson(X, Y) :-
    grandparent(Y, X),
    man(X).

% grandsons(X) - выводит всех внуков X
grandsons(X) :-
    write('Внуки '), write(X), write(':'), nl,
    grandson(Grandson, X),
    write('- '), write(Grandson), nl,
    fail.
grandsons(_) :-
    write('(перечисление завершено)'), nl.

% uncle(X, Y) - X дядя Y
uncle(X, Y) :-
    parent(Parent, Y),
    brother(X, Parent).

% uncles(X) - выводит всех дядей X
uncles(X) :-
    write('Дяди '), write(X), write(':'), nl,
    uncle(Uncle, X),
    write('- '), write(Uncle), nl,
    fail.
uncles(_) :-
    write('(перечисление завершено)'), nl.

% nephew(X, Y) - X племянник Y
nephew(X, Y) :-
    aunt(Y, X),
    man(X).
nephew(X, Y) :-
    uncle(Y, X),
    man(X).

% niece(X, Y) - X племянница Y
niece(X, Y) :-
    aunt(Y, X),
    woman(X).
niece(X, Y) :-
    uncle(Y, X),
    woman(X).

% -----------------------------------------------
% 5. ПРЕДИКАТЫ ДЛЯ ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ
% -----------------------------------------------

% grandparents - выводит всех дедушек и бабушек
grandparents :-
    write('Все дедушки и бабушки:'), nl,
    grandparent(X, _),
    write('- '), write(X), nl,
    fail.
grandparents.

% all_grand_das - выводит всех внучек
all_grand_das :-
    write('Все внучки:'), nl,
    grand_da(X, _),
    write('- '), write(X), nl,
    fail.
all_grand_das.

% all_aunts - выводит всех теть
all_aunts :-
    write('Все тети:'), nl,
    aunt(X, _),
    write('- '), write(X), nl,
    fail.
all_aunts.

% -----------------------------------------------
% 6. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРЕДИКАТЫ ДЛЯ TASK3
% -----------------------------------------------

% family_info_task3 - выводит информацию о семье для задания 3
family_info_task3 :-
    write('=== ИНФОРМАЦИЯ О СЕМЬЕ (ЗАДАНИЕ 3) ==='), nl,
    
    findall(X, grandparent(X, _), Grandparents),
    list_to_set(Grandparents, UniqueGrandparents),
    length(UniqueGrandparents, GrandparentsCount),
    write('Всего дедушек и бабушек: '), write(GrandparentsCount), nl,
    
    findall(Y, grand_da(Y, _), Granddaughters),
    list_to_set(Granddaughters, UniqueGranddaughters),
    length(UniqueGranddaughters, GranddaughtersCount),
    write('Всего внучек: '), write(GranddaughtersCount), nl,
    
    findall(Z, aunt(Z, _), Aunts),
    list_to_set(Aunts, UniqueAunts),
    length(UniqueAunts, AuntsCount),
    write('Всего теть: '), write(AuntsCount), nl,
    
    findall(W, uncle(W, _), Uncles),
    list_to_set(Uncles, UniqueUncles),
    length(UniqueUncles, UnclesCount),
    write('Всего дядей: '), write(UnclesCount), nl,
    
    nl.

% show_extended_relationships - показывает расширенные отношения
show_extended_relationships :-
    write('=== РАСШИРЕННЫЕ СЕМЕЙНЫЕ ОТНОШЕНИЯ ==='), nl,
    grandparents,
    nl,
    all_grand_das,
    nl,
    all_aunts,
    nl.

% show_family_generations - показывает поколения с расширенной информацией
show_family_generations :-
    write('=== ПОКОЛЕНИЯ СЕМЬИ (РАСШИРЕННАЯ ИНФОРМАЦИЯ) ==='), nl,
    
    write('СТАРШЕЕ ПОКОЛЕНИЕ (дедушки и бабушки):'), nl,
    forall(
        grandparent(GP, _),
        (
            write('  '), 
            (man(GP) -> write('Дедушка: '); write('Бабушка: ')),
            write(GP),
            write(' (внуки: '),
            findall(GC, grandson(GC, GP), Grandsons),
            write(Grandsons),
            write(', внучки: '),
            findall(GD, grand_da(GD, GP), Granddaughters),
            write(Granddaughters),
            write(')'), nl
        )
    ),
    nl,
    
    write('СРЕДНЕЕ ПОКОЛЕНИЕ (тети и дяди):'), nl,
    forall(
        (aunt(A, _); uncle(U, _)),
        (
            (aunt(Person, _) -> 
                (write('  Тетя: '), write(Person))
            ; 
                (write('  Дядя: '), write(Person))
            ),
            write(' (племянники/племянницы: '),
            findall(N, (nephew(N, Person); niece(N, Person)), Nephews_Nieces),
            write(Nephews_Nieces),
            write(')'), nl
        )
    ),
    nl.

% -----------------------------------------------
% 7. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ЗАПРОСЫ
% -----------------------------------------------

% demo_relationships_task3 - демонстрация отношений задания 3
demo_relationships_task3 :-
    write('=== ДЕМОНСТРАЦИЯ ОТНОШЕНИЙ ЗАДАНИЯ 3 ==='), nl, nl,
    
    write('1. Внучки (grand_da):'), nl,
    write('   grand_da(svetlana, ivan) -> '),
    (grand_da(svetlana, ivan) -> write('true') ; write('false')), nl,
    write('   grand_da(victoria, anna) -> '),
    (grand_da(victoria, anna) -> write('true') ; write('false')), nl,
    nl,
    
    write('2. Дедушка и внучка (grand_pa_and_da):'), nl,
    write('   grand_pa_and_da(ivan, svetlana) -> '),
    (grand_pa_and_da(ivan, svetlana) -> write('true') ; write('false')), nl,
    write('   grand_pa_and_da(svetlana, ivan) -> '),
    (grand_pa_and_da(svetlana, ivan) -> write('true') ; write('false')), nl,
    nl,
    
    write('3. Тети (aunt):'), nl,
    write('   aunt(elena, mikhail) -> '),
    (aunt(elena, mikhail) -> write('true') ; write('false')), nl,
    write('   aunt(maria, dmitry) -> '),
    (aunt(maria, dmitry) -> write('true') ; write('false')), nl,
    nl.

% -----------------------------------------------
% 8. СРАВНЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИЙ
% -----------------------------------------------

% compare_implementations - сравнивает реализации через факты и предикаты
compare_implementations :-
    write('=== СРАВНЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИЙ ==='), nl,
    
    write('Внучки через факты (grand_da_facts):'), nl,
    forall(grand_da_facts(X, ivan), (write('  '), write(X), nl)),
    nl,
    
    write('Внучки через предикаты (grand_da):'), nl,
    forall(grand_da(X, ivan), (write('  '), write(X), nl)),
    nl,
    
    write('Тети через факты (aunt_facts):'), nl,
    forall(aunt_facts(X, dmitry), (write('  '), write(X), nl)),
    nl,
    
    write('Тети через предикаты (aunt):'), nl,
    forall(aunt(X, dmitry), (write('  '), write(X), nl)),
    nl.