刚了解数据结构，又来个抽象数据类型—

【二】、什么是抽象数据类型

前言

在上一篇【什么是数据结构】中我详细介绍了我对数据结构的理解，其实描述数据结构，有一个很好的方法叫抽象数据类型。下面我会详细介绍抽象数据类型。

抽象数据类型

抽象数据类型英文名叫(Abstract Data Type)，这里有两个关键词，一个叫“数据类型”，一个叫“抽象”，它们分别是什么意思呢？首先说什么是数据类型呢？

数据类型，它包含了两个东西，一个是“数据对象集”，就是我们说的“是什么东西”，第二个是“数据集合相关联的操作集”，就上我在上一篇中说的，我们不能单纯讲怎么去处理图书，我们是要对这些图书进行操作的，这两件事情：图书的摆放，对图书的操作，是紧密结合在一起的。这两个东西在C语言里是独立处理的，但是在一些面向对象的语言里边，比如C++、Java，你就会发现，它们很好的为数据类型专门设计了一种机制，就是一个“类”，把这个数据集跟它相关的操作集封装在一个类里面。

那再说什么是抽象呢？

抽象，抽象的意思就是“不具体”，就是说，描述数据类型的方法是不依赖于具体的实现的，对一个数据类型的描述，它跟

存放数据的机器无关

跟数据存储的物理结构无关

实现操作的算法和编程语言皆无关

总体来说，我们只描述数据对象集和相关的操作集”是什么“，我们不关心“它是怎么做到的”这个问题。可能到现在一些没有基础的朋友看起来还是很抽象，没关系，我再举个例子，可能帮助你更好的理解抽象数据类型到底是个什么东西，这个例子是关于“矩阵”的抽象数据类型的定义。

首先我们要给这个抽象数据类型一个名称叫“矩阵”，然后我们要描述一下它的数据对象集，一个NM的矩阵，是由NM个矩阵的元素构成的，我们把这个元素描述成一个三元组a,i,j，其中a是这个矩阵元素的值，同时我们还需要知道这个矩阵元素在矩阵里面所处的位置，就是它的行号i和列号j，就这样描述了一个数据的对象集，相关联的操作集有很多很多(如下图)

我们来看一下，为什么这个就叫做“抽象”的表示呢？首先我们来看，在描述数据对象集的时候，说a是矩阵元素的值，那这个值是float？还是double？还是int？我们在这个抽象数据类型中描述是不关心的，相应地，当需要对它的元素值进行操作的时候，我们返回的也是ElementType,是一个通用的元素类型，我在实现这个矩阵相关的所有函数的时候，我在头上写一个define,你需要什么，我就把它define(定义)成什么样子，这样的话，你实现的这些函数是跟“你那个矩阵元素到底是哪种类型”是没有关系的，哪种类型都是可以运算的。这就避免了你对int实现了一遍，下一次矩阵变成double类型的，结果你又对double……难道重新写一遍吗？当然你说我可以直接用一个replace(替换)，我把所有的int替换成double，呃……这个你要注意，有些地方的int真的就是int,你不能换成double，所以可能会出错，总的来说呢，就是如果你自己一个一个地去替换这个元素的类型的话，会很麻烦，而抽象一下就是有这个好处，这是一个好处。另外一个呢，像这个矩阵，我们只是说这是一个M*N的矩阵，至于在程序里面它是怎样一个存法？我们是用二维数组去存它？还是一维数组？还是用链表？这个我们在抽象数据类型定义的时候，都是不关心的。我不管它是怎么实现的，我只是说：我要实现的是一个矩阵。再比如说上面图片中的Add()函数，如果它们可以相加的话，我要返回它们的和，那我可没说，在我算这个矩阵加法的时候，到底是先按行加呢？还是先按列加呢？我到底是用什么语言去实现这个函数呢？统统不管，这就是所谓的抽象。