數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型_跨考網(wǎng)

　　首先我們回顧一下在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中出現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)類(lèi)型。

　　數(shù)據(jù)類(lèi)型

　　數(shù)據(jù)類(lèi)型是和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的一個(gè)概念。它最早出現(xiàn)在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中，用以刻劃程序中操作對(duì)象的特性。在用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序中，每個(gè)變量、常量或表達(dá)式都有一個(gè)它所屬的確定的數(shù)據(jù)類(lèi)型。類(lèi)型顯式地或隱含地規(guī)定了在程序執(zhí)行期間變量或表達(dá)式所有可能的取值范圍，以及在這些值上允許進(jìn)行的操作。因此，數(shù)據(jù)類(lèi)型(Data Type)是一個(gè)值的集合和定義在這個(gè)值集上的一組操作的總稱(chēng)。

　　在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中，數(shù)據(jù)類(lèi)型可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是原子類(lèi)型，另一類(lèi)則是結(jié)構(gòu)類(lèi)型。原子類(lèi)型的值是不可分解的。如C語(yǔ)言中整型、字符型、浮點(diǎn)型、雙精度型等基本類(lèi)型，分別用保留字int、char、float、double標(biāo)識(shí)。而結(jié)構(gòu)類(lèi)型的值是由若干成分按某種結(jié)構(gòu)組成的，因此是可分解的，并且它的成分可以是非結(jié)構(gòu)的，也可以是結(jié)構(gòu)的。例如，數(shù)組的值由若干分量組成，每個(gè)分量可以是整數(shù)，也可以是數(shù)組等。在某種意義上，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以看成是“一組具有相同結(jié)構(gòu)的值”，而數(shù)據(jù)類(lèi)型則可被看成是由一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和定義在其上的一組操作所組成的。

　　抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型

　　抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型(Abstruct Data Type，簡(jiǎn)稱(chēng)ADT)是指一個(gè)數(shù)學(xué)模型以及定義在該模型上的一組操作。抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義取決于它的一組邏輯特性，而與其在計(jì)算機(jī)內(nèi)部如何表示和實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)。即不論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何變化，只要它的數(shù)學(xué)特性不變，都不影響其外部的使用。

　　抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)類(lèi)型實(shí)質(zhì)上是一個(gè)概念。例如，各種計(jì)算機(jī)都擁有的整數(shù)類(lèi)型就是一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型，盡管它們?cè)诓煌幚砥魃系膶?shí)現(xiàn)方法可以不同，但由于其定義的數(shù)學(xué)特性相同，在用戶(hù)看來(lái)都是相同的。因此，“抽象”的意義在于數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)學(xué)抽象特性。

　　但在另一方面，抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的范疇更廣，它不再局限于前述各處理器中已定義并實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，還包括用戶(hù)在設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)時(shí)自己定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型。為了提高軟件的重用性，在近代程序設(shè)計(jì)方法學(xué)中，要求在構(gòu)成軟件系統(tǒng)的每個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊上，定義一組數(shù)據(jù)和施于這些數(shù)據(jù)上的一組操作，并在模塊的內(nèi)部給出這些數(shù)據(jù)的表示及其操作的細(xì)節(jié)，而在模塊的外部使用的只是抽象的數(shù)據(jù)及抽象的操作。這也就是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。

　　抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義可以由一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和定義在其上的一組操作組成，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又包括數(shù)據(jù)元素及元素間的關(guān)系，因此抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型一般可以由元素、關(guān)系及操作三種要素來(lái)定義。

　　抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的特征是使用與實(shí)現(xiàn)相分離，實(shí)行封裝和信息隱蔽。就是說(shuō)，在抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)計(jì)時(shí)，把類(lèi)型的定義與其實(shí)現(xiàn)分離開(kāi)來(lái)。