编写检查数组是否排序的 Dafny 函数的关键是使用 Dafny 的断言语法来描述函数的前置条件、后置条件以及循环不变量。下面是一个示例的 Dafny 函数来检查数组是否排序:
function method isSorted(a: array<int>) returns (result: bool)
ensures result == (forall i, j :: 0 <= i <= j < a.Length-1 ==> a[i] <= a[j+1])
{
var i := 0;
while i < a.Length-1
invariant 0 <= i < a.Length-1
invariant forall k :: 0 <= k < i ==> a[k] <= a[k+1]
{
if a[i] > a[i+1] {
return false;
}
i := i + 1;
}
return true;
}
这个函数的输入是一个整数数组 a
,返回结果是一个布尔值 result
,表示数组是否已排序。函数使用一个变量 i
来迭代数组中的元素,并在每次迭代中检查相邻的元素是否按照升序排序。如果发现相邻的元素顺序不正确,则返回 false
,否则迭代结束后返回 true
。
在函数的前置条件中,使用断言语法 ensures
来描述函数的后置条件,即函数返回结果与数组是否排序的关系。在循环部分,使用 invariant
来描述循环不变量,即数组的部分元素已经按照升序排序。
值得注意的是,Dafny 是一种基于 Hoare 逻辑的形式化验证语言,它注重函数的正确性证明,因此在编写 Dafny 函数时,需要更加注重对函数的前置条件、后置条件和循环不变量的描述。
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