Білет № 12

Абстракція – це думка, яка радше охоплює суттєві якості чогось аніж конкретні реалізації або існуючі втілення.

Білет № 11.

Існує декілька вагомих переваг, що їх має вивчення дискретних структур на основі поняття абстрактного типу даних. Раніше ми побачили декілька з них: точна специфікація (опис), модульність та приховування інформації (інкапсуляція). Наразі розглянемо стисло інші три переваги, а саме: простоту, цілісність та незалежність від втілення.

У комп’ютерній науці абстрагування передбачає мету: шляхом виокремлення суттєвих властивостей даних, їх структури і операцій від несуттєвих деталей подання та втілення досягнути максимально можливого спрощення.

Тому, наш підхід полягає у тім, що починати вивчення кожної структури даних потрібно з розгляду специфікації її АТД, а вже потім на її подання та втілення.

Відтак, наш підхід полягає у тім, що починати вивчення кожної структури даних потрібно з розгляду специфікації її АТД, незважаючи на її подання та втілення

Цілісність. Підгрунттям АТД-підходу є природнє бажання розмежувати власне опис типу даних від його втілення. Відтак, це втілення може гарантувати захист цілісності структури даних.

Незалежність від втілення. Ця властивість звільняє користувача від нефункціональних подробиць. Втілення може бути змінене без жодного впливу на те, у який спосіб виконується програма. Тим не менше, така зміна може вплинути на продуктивність програми, тобто на час її виконання, об’єми потрібної пам’яті та супроводжувальність.

Поняття властивості унікальної ідентифікації.

Ми починаємо специфікацію абстрактної структури даних з опису її елементів даних. Елементом даних у комп’ютерній науці звичайно вважається частина інформації про реальний фізичний об’єкт. Вочевидь, що власне сам об’єкт не може зберігатися у пам’яті комп’ютера. Проте ми можемо записувати у неї дані, що у своїй сукупності описують об’єкт. Відтак, комп’ютерною моделлю реального фізичного об’єкта є сукупність інформації про цей об’єкт. Якщо звернутися до прикладу абстрактної яєчної структури, то у якості комп’ютерної моделі окремого яйця можна було б використати таку інформацію: номер яйця, його вагу та колір. Саме цю сукупність можна (метафорично) називати яйцем.

Проте враз постає суттєва проблема. А що робити у випадку, коли інформації, що її містить елемент, не достатньо аби однозначно ідентифікувати кожний елемент, тобто відрізняти їх один від одного? Наприклад, припустимо, що елементу даних (9, 42, корич) відповідає три яйця. Як тоді виконуватиметься операція вилучити (9, 42, корич)? Чи вона мусить вилучити усі три яйця, або вона повинна вилучити лише перше віднайдене, або ж взагалі має не виконуватися, а повідомити про помилку?

Для уникнення подібної ситуації, постулюється, що кожний елемент даних (точніше інформація, яка подає елемент) мусить мати так звану властивость унікальної ідентификації. Це значить, що інформація, яку містить кожний елемент, у точності ідентифікує лише один фізичний об’єкт. Розвинемо трохи цю ідею.

2.1.2. Шаблон стандартного елемента.

На практиці виявляється, що властивість унікальної ідентифікації має певна підмножина інформації, яка описує об’єкт. Наприклад, номер яйця міг би призначатися у такий спосіб, аби кожне з яєць мало свій номер. Враховуючи це, поділимо елемент даних на дві частини: частину-ключ та частину-дані. Частина-ключ обов’язково повинна мати властивість унікальної ідентифікації. Цю частину називатимемо просто ключем. Водночас, частина-дані подає додаткову інформацію про об’єкт, що його ідентифікує ключ. Відтак, отримуємо змогу увести в обіг поняття ‘ шаблон стандартного елемента ’, який мовою Pascal матиме наступний вигляд:

type stdelement = record

key: keytype; {має властивість унікальної ідентифікації}

data: datatype {додаткова інформації про елемент}

end;

Звичайно, що у кожному конкретному випадку потрібно визначати keytype та datatype. Наприклад, подати яйця можна у наступний спосіб:

const maxeggs = 10000;

type keytype = 1..maxeggs;

colortype = (brown, white);

datatype = record

weight: 1..100; {вага у грамах}

color: colortype

end;

Зауважимо, що у наведеному прикладі, частина-дані складається з двох компонентів – ваги та кольору. Водночас, ключ є атомічним типом. У загальному випадку і ключ і частина-дані можуть будуватися з багатьох компонентів.

Дата добавления: 2015-05-26