软件构造复习第六章

1 ADT

1 抽象类型

数据包括基本类型和对象类型

我们还可以自己定义抽象类型

一个抽象类是由规约和内部的操作刻画的，对数据的操作是它的本质特征

2 可变与不可变类型

2.1可变与不可变：可变对象提供了改变内部值的操作，比如Date可以setmonth，String 不可变只能创建新的对象，但是stringbuilder是不可变类型的可变形式

2.2对抽象类型的操作进行分类

Creators

构造器(从无到有)

Producers生产器:产生新的串

The concat() method of String , for example, is a producer: it takes two
strings and produces a new one representing their concatenation.

Observers观察器   判断类，boolen,大小

The size() method of List , for example, returns an int

 

Mutators change objects. 变值器，改变对象属性的方法

– The add() method of List , for example, mutates a list by adding an

element to the end.

 

构造器也可以是静态的，一些可以直接用的String.valueof(),List.of()都是直接构造了一个对象，而这种方法的

实现也叫做工厂方法，工厂模式：不用new+类，换成接口+实现类，调用实现类的方法创建。

 

变值器通常返回void，但是也肯返回非空比如set.add（）会ture

3 ADT的例子

3.1 int和string 构造就是赋值，生产就是改变值，观察就是看是不是相等，长度，没有变值器，不可变

List 可变    构造器 Arraylist linklist,生产器：

Collections.unmodifiableList只读一个链表，观察器：大小某个元素  。变值器：加减排序

 

 总结：不同类型转化的产生叫构造，同一个类型产生叫生产，比如1和2.

观察器：类中的内部属性查看也是，比如map的keyset

最后一个：指针可变，指向新的行

 

4 设计ADT

4.1原则：要么通用，要么具体分别对应抽象和具体

 

5  表示独立性：RI

5.1 不管内部如何实现，只要完成操作即可

 

RI的例子？？？没有明白目的是什么

目的：是举例子实现MyString 用两种不同 的ADT实现

 

例子2：ADT设计原则：保持独立性，主函数不应该依赖具体的方法（已知数据类型进行操作），只需要调用子类方法，和实现方式无关

 

 

 规约：/**和方法的签名都是规约

Representation：Rep，叫做表示，指用到的R空间

实现：具体实现

 

6 测试ADT

 

 

 

7 不变量

7.1保持不变量：每次使用到之后都要检查用户是否恶意修改

保持不变量的方法：

 

 private和final

 

缩放三角形的例子？

 

 

 有很多问题：

1 public改成final

2 

7.2  避免表示泄露的方法：

返回一个新的实例内容一样

返回一个当前变量的不可变版本

 

8 RI表示不变量和AF抽象函数

8.1 AF就是从R->A的映射，一定满射

 

 

8.2 RI的定义：

 

 8.3：

rep不变量和抽象函数都应该记录在代码中，就在代表声明旁边自身：

 

 

理解：R就是自己定义的String s可以随意取值，

RI是真正合法的s，一些符合特殊条件的s就是RI，说明范围。

AF是具体如何映射的

 

同样的表示空间R，可以有不同的RI（一样的s,不一样的规定）

 

RI是R的子集，映射到A的那一部分

 

 

即使是同样的R、同样的RI，也可能有不同的AF，即“解释不同”。（一样的s,一样的要的s，但是解释不同）

AF是对从RI到到A的解释

 

 

 

总结：RI和AF都是对R进行修饰的，你定义的抽象的属性，都需要RI来约定范围，需要AF来说明为什么范围是这样，需要具体解释每个RI的原因

比如：

 

 

 

 就像：R是一个广阔的空间，我们只是用了一点点的RI约束的空间也就是面积，建造的栅栏就是AF，因为我们用到的数据是有限的只要说明每一个映射关系（R的一小部分对应到A中，是如何对应的，用到的一定对应，圈外面就不对应）就ok

 

 

 

8.3.2举例子的problems?????rep的题目

 

 RI:偶数，按照从小到大

AF:两个一组，前一个字母到后一个字母的所有字母集合的和

如 acgg ,a-c为abc ，g-g为g，映射的A空间为a,b,c,g

map to就是映射的意思

 

ADT的一些题和例子

 

必须写到文档中

questions:

1 

 

 第一个需要知道，要使用，第二个和第五个第六个不需要知道，客户只需要使用得到值就可以，构造和查看需要，使用的值需要知道。

 

2 哪个是可能的RI？

 

 画圈的可能是，因为RI一定是逻辑值

 

 

 

 

 

 选择合适的RI:包括两方面要求：

1 适合方法的功能，保证满足条件的串一定实现想要的功能：

在删除c的功能中，第四个RI不能保证重复出现的c被删除，不可以

而在1 和 3 中保证了不会有重复的，可以实现

2 在满足条件的RI下操作后的结果也是符合RI的

第一个添加功能之后不能保证字符的顺序，

 

 

 

 两个一块查找的只有第二个能保证功能确保串是偶数长度

 

检查不变性：Checkrep()检查是否RI发生了改变，破坏了不变性

 

 在所有return 前都要检查

 

 

 9 有益的可变性

改变R可能更好

 

10记录AF、RI和Rep暴露安全

 

 

 一个写好的例子：

RI,AF,保持不变性

细节：名字规定了string 形式，保持不变性：还有string本身就是不可变类型。再加所有的都防御式拷贝再返回

 

注意：规约时写的值只能时A空间的

 

 

 

表示泄露

违背RI不能保证输入数据符合条件

 

12：

ADT不变量替换前提条件

 

自己多写一个sortedSet的ADT，保证输入的正确性，简化规约了

具体的条件在sortedset里面

不用对两个一样参数都进行判断

 

总结：1 ADT主要由操作决定性质

2 4种操作方法

3 规约

4 好的ADT的原则

5 用4种方法测试ADT