AF与RI

本文探讨了在设计抽象数据类型(ADT)时,如何利用表示不变量(RI)和抽象函数(AF)来定义值空间的关系。抽象函数定义了表示值到抽象值的映射,强调了每个抽象值都由一个或多个表示值映射而来,而表示不变量则注解了抽象值的合法区域和变化条件。通过这些概念,我们可以更好地理解和实现数据类型的抽象层。

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软件构造感悟之AF和RI
在设计ADT,考虑数据的抽象类型时,RI和AF有助于我们考虑两个值空间之间的关系。
Rep(值空间)由实际实现实体的值组成。
抽象值的空间是我们想象中的一个虚构,是我们想要查看抽象类型的元素的方式,作为该类型的客户端。
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R(具体域)->A(表示域)的映射特点:

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每一个抽象值都是由表示值映射而来 ,即满射
一些抽象值是被多个表示值映射而来的,即未必单射
不是所有的表示值都能映射到抽象域中,即未必双射
如无界整数的抽象类型可能将数学整数作为其抽象值空间。但当我们要实现它的时候,它可能是一个有界的整数数组。再比如说,在我们考虑不变量的时候,其实就是表示值空间到布尔值的映射。当不变量不发生变化时返回true,当不变量发生变化时返回false。

Abstraction function(AF)

抽象函数是表示值到其对应的抽象值的映射——AF: R->A。
对于抽象函数来说,仅仅宽泛的说抽象域表示了什么并不够。抽象函数的作用是规定合法的表示值会如何被解释到抽象域。作为一个函数,我们应该清晰的知道从一个输入到一个输入是怎么对应的。

Rep invariant——表示不变量

注明抽象值的合法区域。
说明合法/不合法的原因。

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