
【计】 partial correctness
在计算机科学与形式化方法领域,"部分正确性"(Partial Correctness)是一个核心概念,用于描述程序或算法在特定条件下的行为可靠性。其汉英词典角度的详细含义及解释如下:
部分正确性指:如果一个程序终止(Terminates),那么它的输出结果一定满足预设的规格或要求。换言之,它仅保证程序在终止时结果的正确性,不保证程序一定会终止。
对应英文释义:
"A program ispartially correct with respect to a specification if, whenever the program terminates, the result satisfies the specification."
(来源:IEEE Computer Society, Standard Glossary of Software Engineering Terminology)
部分正确性(Partial Correctness):
$$ forall text{输入 } x: text{若程序 } P text{ 在 } x text{ 上终止,则输出 } P(x) text{ 满足规范 } phi(x). $$
完全正确性(Total Correctness):
部分正确性常用于循环和递归程序的验证,通过以下方法证明:
在循环执行过程中始终保持成立的条件,用于证明循环终止后结果的正确性。
(参考:David Gries, The Science of Programming, Springer, 1981)
使用前置条件(Precondition)和后置条件(Postcondition)形式化推导程序行为。
例如:{P} S {Q}
表示若程序 S
执行前满足 P
且终止,则执行后满足 Q
。
(来源:C.A.R. Hoare, "An Axiomatic Basis for Computer Programming", Communications of the ACM, 1969)
考虑以下计算阶乘的伪代码:
function Factorial(n):
i = 1
result = 1
while i <= n:
result = result * i
i = i + 1
return result
需证明循环不变式 result = (i-1)!
成立。若循环终止(即 i > n
),则 result = n!
。
若输入 n
为负数,程序可能无限循环——此时部分正确性不保证终止,但若终止则结果正确。
作为程序验证的基础,部分正确性是形式化方法(如模型检测、定理证明)的核心目标之一。
实际工程中常需结合终止性证明(如秩函数、停机问题分析)以实现完全正确性。
(参考:Edsger W. Dijkstra, A Discipline of Programming, Prentice Hall, 1976)
部分正确性聚焦于程序终止时的结果可靠性,是程序验证的阶段性目标。其重要性体现在对复杂逻辑的模块化验证,但需与终止性分析结合,才能确保系统在真实环境中的完全正确运行。
“部分正确性”是一个常用于计算机科学、逻辑学和数学证明中的术语,主要描述程序、算法或逻辑推导在特定条件下的正确性。以下是详细解释:
部分正确性指一个程序或算法在满足前提条件时,若其执行过程终止,则结果必然满足后置条件。简而言之,它关注的是“如果程序终止,结果是否正确”,而不保证程序一定会终止。
例如:
假设一个程序用于计算正整数$n$的平方根取整(即$lfloor sqrt{n} rfloor$):
部分正确性是程序验证的基础步骤。在复杂系统中,通常先证明部分正确性,再单独证明终止性(如通过循环不变量或递减函数),最终得到完全正确性。这种分而治之的方法简化了验证过程。
如果需要进一步探讨具体领域(如形式化方法中的部分正确性证明),可以补充说明。
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