Algorithmen und Datenstrukturen Vorlesungsskript WS/SS 99-00

7. Abstrakte Datentypen
Abstrakte Datentypen wurden bereits im ersten Semester kurz eingeführt. Hier
soll dieser Stoff rekapituliert und vertieft werden.
Um Programme möglichst wiederverwendbar zu gestallten und von unnötigen
Details zu abstrahieren, spezifizieren wir Datenstrukturen unabhängig von ihrer
späteren Implementierung in einer konkreten Programmiersprache. Die Beschreibung
ist so gestaltet, daß Kunden sich der Datenstrukturen bedienen können, um
Probleme zu lösen, daß aber die Implementierung jederzeit geändert werden kann,
ohne daß die Kunden etwas davon merken ( Geheimnisprinzip, programming by
contract).
Ziel kurzgefaßt:
Beschreibung von Datenstrukturen unabhängig von ihrer späteren Implementierung
in einer konkreten Programmiersprache
Mittel hierzu sind ADT, Abstrakte Datentypen.
Neu entwickelte Datentypen:
¯ konkrete Datentypen: konstruiert aus Basisdatentypen bzw. Java-Klassen
¯ abstrakte Datentypen: Spezifikation der Schnittstelle nach außen: Operationen
und ihre Funktionalität
Prinzipien von ADTen
¯ ADT = Software-Modul
¯ Kapselung: darf nur über Schnittstelle benutzt werden
¯ Geheimnisprinzip: die interne Realisierung ist verborgen
... somit sind ADTen Grundlage des Prinzips der objektorientierten Programmierung!
7.1. Spezifikation von ADTen
Gerade für objektorientierte Spezifikation ist die Definition von abstrakten Datentypen
eine geeignete Methode, da ADT in natürlicher Weise durch Klassen implementiert
werden können.
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