Algorytmy są projektowane przy użyciu dwóch podejść, którymi są podejście top-down i bottom-up. W podejściu top-down, złożony moduł jest dzielony na submoduły. Z drugiej strony, podejście bottom-up zaczyna się od modułów elementarnych, a następnie łączy się je dalej. Podstawowym celem algorytmu jest operowanie na danych zawartych w strukturze danych. Innymi słowy, algorytm jest używany do wykonywania operacji na danych wewnątrz struktur danych.
Skomplikowany algorytm jest dzielony na małe części zwane modułami, a proces dzielenia jest znany jako modularyzacja. Modularyzacja znacznie zmniejsza komplikacje związane z projektowaniem algorytmu i ułatwia proces jego projektowania i implementacji. Programowanie modułowe to technika projektowania i pisania programu w postaci funkcji, gdzie każda funkcja jest od siebie odrębna i działa niezależnie. Zawartość w funkcjach są spójne w sposób, i istnieje niski sprzężenie między modułami.
Content: Top-down Approach Vs Bottom-Up Approach
-
- Comparison Chart
- Definition
- Key Differences
- Conclusion
Comparison Chart
| Base for comparison | Top-down Approach | Bottom-up Approach |
|---|---|---|
| Basic | Rozbija masywny problem na mniejsze podproblemy. | Rozwiązuje fundamentalne problemy niskiego poziomu i integruje je w jeden większy. |
| Proces | Podmoduły są analizowane samotnie. | Bada, jakie dane mają być enkapsulowane, i implikuje pojęcie ukrywania informacji. |
| Komunikacja | Nie jest wymagana w podejściu top-down. | Wymaga określonej ilości komunikacji. |
| Redundancja | Zawiera nadmiarowe informacje. | Redundancja może być wyeliminowana. |
| Języki programowania | Języki programowania zorientowane strukturalnie/proceduralnie (tj. C) podążają za podejściem top-down. | Języki programowania zorientowane obiektowo (jak C++, Java itp.) stosują podejście bottom-up. |
| Głównie używane w | Dokumentacji modułów, tworzeniu przypadków testowych, implementacji kodu i debugowaniu. | Testowanie |
Definicja podejścia odgórnego
Podejście odgórne zasadniczo dzieli złożony problem lub algorytm na wiele mniejszych części (modułów). Moduły te są dalej dekomponowane, aż wynikowy moduł jest podstawowym programem, który zasadniczo należy zrozumieć i nie może być dalej dekomponowany. Po osiągnięciu pewnego poziomu modularności zaprzestaje się dekompozycji modułów. Podejście top-down jest stopniowym procesem rozbijania dużego modułu programu na prostsze i mniejsze moduły w celu zorganizowania i zakodowania programu w efektywny sposób. Przepływ sterowania w tym podejściu jest zawsze w kierunku do dołu. Podejście odgórne jest realizowane w języku programowania „C” za pomocą funkcji.
Tak więc, metoda odgórna zaczyna się od abstrakcyjnego projektu, a następnie sekwencyjnie ten projekt jest udoskonalany w celu stworzenia bardziej konkretnych poziomów, aż nie ma wymogu dodatkowego udoskonalania.
Definicja podejścia oddolnego
Podejście oddolne działa w sposób odwrotny do podejścia odgórnego. Początkowo obejmuje ono projektowanie najbardziej podstawowych części, które są następnie łączone w celu stworzenia modułu wyższego poziomu. Ta integracja submodułów i modułów z modułem wyższego poziomu jest wykonywana wielokrotnie, aż do uzyskania wymaganego kompletnego algorytmu.
Podejście bottom-up funkcjonuje z warstwami abstrakcji. Podstawowym zastosowaniem podejścia bottom-up jest testowanie, ponieważ każdy podstawowy moduł jest najpierw testowany przed połączeniem go z większym. Testowanie odbywa się przy użyciu pewnych funkcji niskiego poziomu.
Kluczowe różnice między podejściem odgórnym i oddolnym
- Podejście odgórne rozkłada duże zadanie na mniejsze podzadania, podczas gdy podejście oddolne najpierw wybiera rozwiązanie różnych fundamentalnych części zadania bezpośrednio, a następnie łączy te części w cały program.
- Każdy podmoduł jest oddzielnie przetwarzany w podejściu odgórnym. Przeciwnie, bottom-up podejście wdraża koncepcję ukrywania informacji poprzez badanie danych, które mają być enkapsulowane.
- Różne moduły w top-down podejście nie wymagają dużo komunikacji. Wręcz przeciwnie, podejście oddolne wymaga interakcji między oddzielnymi podstawowymi modułami, aby połączyć je później.
- Podejście odgórne może wytwarzać nadmiarowość, podczas gdy podejście oddolne nie zawiera nadmiarowych informacji.
- Proceduralne języki programowania, takie jak Fortran, COBOL i C, stosują podejście odgórne. W przeciwieństwie do tego, obiektowe języki programowania takie jak C++, Java, C#, Perl, Python stosują podejście bottom-up.
- Podejście bottom-up jest wcześniej używane w testowaniu. Odwrotnie, podejście odgórne jest wykorzystywane w dokumentacji modułu, tworzeniu przypadków testowych, debugowaniu, etcetera.
Wnioski
Podejście odgórne i podejście oddolne są metodami projektowania algorytmów, gdzie podejście odgórne jest podejściem konwencjonalnym, które dekomponuje system od specyfikacji wysokiego poziomu do specyfikacji niskiego poziomu. Z drugiej strony, oddolne podejście jest bardziej wydajne i działa w odwrotny sposób, gdzie prymitywne komponenty są zaprojektowane na początku, a następnie przejść do wyższego poziomu.
Górne podejście kładzie nacisk na izolację submodułów (oznacza niskie sprzężenie między modułami), podczas gdy ignoruje identyfikacji komunikacji i koncepcji ponownego wykorzystania. Podczas gdy w podejściu oddolnym, ukrywanie informacji i możliwość ponownego wykorzystania są znaczącymi czynnikami.
.
Dodaj komentarz