Gli algoritmi sono progettati usando due approcci che sono l’approccio top-down e l’approccio bottom-up. Nell’approccio top-down, il modulo complesso è diviso in sottomoduli. D’altra parte, l’approccio bottom-up inizia con moduli elementari e poi li combina ulteriormente. Lo scopo precedente di un algoritmo è quello di operare i dati contenuti nella struttura dei dati. In altre parole, un algoritmo è usato per eseguire le operazioni sui dati all’interno delle strutture di dati.
Un algoritmo complicato è diviso in piccole parti chiamate moduli, e il processo di divisione è noto come modularizzazione. La modularizzazione riduce significativamente le complicazioni della progettazione di un algoritmo e rende il suo processo più facile da progettare e implementare. La programmazione modulare è la tecnica di progettare e scrivere un programma sotto forma di funzioni dove ogni funzione è distinta dall’altra e lavora indipendentemente. Il contenuto delle funzioni è coeso in maniera, e c’è un basso accoppiamento tra i moduli.
Contenuto: Approccio Top-down Vs Approccio Bottom-up Approach
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- Cartina di confronto
- Definizione
- Differenze chiave
- Conclusione
Cartina di confronto
| Base di confronto | Top-down Approach | Bottom-up Approach |
|---|---|---|
| Basic | Rivide il problema enorme in sottoproblemi più piccoli. | Solve il problema fondamentale di basso livello e li integra in uno più grande. |
| Processo | I sottomoduli sono analizzati solitariamente. | Esamina quali dati devono essere incapsulati, e implica il concetto di information hiding. |
| Comunicazione | Non richiesto nell’approccio top-down. | Necessita di una quantità specifica di comunicazione. |
| Ridondanza | Contengono informazioni ridondanti. | La ridondanza può essere eliminata. |
| Linguaggi di programmazione | I linguaggi di programmazione orientati alla struttura/procedura (cioè il C) seguono l’approccio top-down. | I linguaggi di programmazione orientati agli oggetti (come C++, Java, ecc.) segue l’approccio bottom-up. |
| Principalmente usato in | Documentazione dei moduli, creazione di test case, implementazione del codice e debug. | Testing |
Definizione di approccio top-down
L’approccio top-down fondamentalmente divide un problema complesso o un algoritmo in più parti più piccole (moduli). Questi moduli sono ulteriormente scomposti fino a quando il modulo risultante è il programma fondamentale essenzialmente da comprendere e non può essere ulteriormente scomposto. Dopo aver raggiunto un certo livello di modularità, la decomposizione dei moduli viene interrotta. L’approccio top-down è il processo graduale di rottura del grande modulo del programma in moduli più semplici e più piccoli per organizzare e codificare il programma in modo efficiente. Il flusso di controllo in questo approccio è sempre nella direzione verso il basso. L’approccio top-down è implementato nel linguaggio di programmazione “C” usando le funzioni.
Quindi, il metodo top-down inizia con un design astratto e poi sequenzialmente questo design è raffinato per creare livelli più concreti fino a quando non c’è bisogno di ulteriore raffinamento.
Definizione dell’approccio bottom-up
L’approccio bottom-up funziona in modo opposto all’approccio top-down. Inizialmente, include la progettazione delle parti più fondamentali che sono poi combinate per fare il modulo di livello superiore. Questa integrazione di sottomoduli e moduli nel modulo di livello superiore viene eseguita ripetutamente fino ad ottenere l’algoritmo completo richiesto.
L’approccio bottom-up funziona con livelli di astrazione. L’applicazione primaria dell’approccio bottom-up è il test, poiché ogni modulo fondamentale viene prima testato prima di fonderlo in quello più grande. Il test è realizzato usando certe funzioni di basso livello.
Fondamentali differenze tra l’approccio top-down e quello bottom-up
- L’approccio top-down decompone il grande compito in sottocompiti più piccoli mentre l’approccio bottom-up sceglie prima di risolvere direttamente le diverse parti fondamentali del compito e poi combina quelle parti in un intero programma.
- Ogni sottomodulo è elaborato separatamente in un approccio top-down. Al contrario, l’approccio bottom-up implementa il concetto di nascondere le informazioni esaminando i dati da incapsulare.
- I diversi moduli nell’approccio top-down non richiedono molta comunicazione. Al contrario, l’approccio bottom-up ha bisogno di interazione tra i moduli fondamentali separati per combinarli successivamente.
- L’approccio top-down può produrre ridondanza mentre l’approccio bottom-up non include informazioni ridondanti.
- I linguaggi di programmazione procedurali come Fortran, COBOL e C seguono un approccio top-down. Al contrario, i linguaggi di programmazione orientati agli oggetti come C++, Java, C#, Perl, Python seguono l’approccio bottom-up.
- L’approccio bottom-up è usato in precedenza nei test. Al contrario, l’approccio top-down è utilizzato nella documentazione dei moduli, nella creazione di test case, nel debugging, eccetera.
Conclusione
L’approccio top-down e l’approccio bottom-up sono i metodi di progettazione degli algoritmi dove top-down è un approccio convenzionale che decompone il sistema da specifiche di alto livello a specifiche di basso livello. D’altra parte, l’approccio bottom-up è più efficiente e funziona in modo inverso, dove i componenti primitivi sono progettati all’inizio e poi procedono al livello superiore.
L’approccio top-down enfatizza l’isolamento dei sottomoduli (significa il basso accoppiamento tra i moduli) mentre ignora l’identificazione della comunicazione e il concetto di riusabilità. Mentre nell’approccio bottom-up, l’occultamento delle informazioni e la riusabilità sono i fattori prominenti.
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