SICP学习笔记-数据抽象引导

针对复合数据的类似概念被称为 数据抽象 。数据抽象是一种方法学，它使我们能够将一个复合数据对象的使用，与该数据对象怎样由更基本的数据对象构造起来的细节隔离开。

数据抽象的基本思想就是设法构造出一些使用复合数据对象的程序，使它们就像是在“抽象数据”上操作一样。也就是说，我们程序中使用数据的方式应该是，除了完成当前工作所必须的东西之外，它们不对所用数据做任何多余的假设。与此同时，一种“具体”的数据表示的定义，也应该与程序中使用数据的方式无关。在我们的系统里，这样两个部门之间的界面将是一组过程，称为 选择函数和构造函数 。

有理数的表示

序对

为了实现有理数的数据抽象，这里采用语言提供的一种称为序对的复合结构，这种复合结构可以通过基本过程cons构造出来。过程cons取两个参数。返回一个包含这两个参数作为其成分的复合数据对象。

有理数的表示

(define (make_rat n d)
  (if (< n 0)
      (cons (- n) (- d))
      (cons n d)))
(define (numer x) (car x))
(define (denom x) (cdr x))

;打印有理数
(define (print_rat x)
  (newline)
  (display (numer x))
  (display "/")
  (display (denom x)))

(define one_half  (make_rat 1 2))
(define one_third (make_rat 1 3))

(print_rat one_half)
(print_rat one_third)

抽象屏障

一般而言，数据抽象的基本思想就是为每一类数据对象标识出一组操作，使得对这类数据对象的所有操作都可以基于它们表述，而在操作这些数据对象的时候也只使用它们。 抽象屏障 隔离了系统中的不同层次。在每一层上，这种屏障都吧使用数据抽象的程序与现实数据抽象程序分开。

这种思想可以舍得程序很容易维护和修改。任意一种比较复杂的数据结构，都可以多种不同方式的程序设计语言所提供的基本数据结构表示。

将对于具体表示方式的依赖限制到少数的几个界面过程中，不但对修改程序有帮助，同时也有助于程序设计，因为这种做法将使得我们能够保留考虑不同实现方法的灵活性。

数据意味着什么

数据究竟着什么？说他是“由给定的构造函数和选择函数所实现的东西”还是不够的。一般而言，我们总是可以将数据定义为一组适当选择函数今儿构造函数，以及为了使这些过程成为一套合法的表示，它们就必须满足一组特定的条件。

实际上数据的过程表示我们的程序设计中的一种核心角色。有关程序设计风格通常被成为消息传递。

使用代换模型帮助理解数据。