De algoritmen worden ontworpen volgens twee benaderingen: de top-down- en de bottom-upbenadering. Bij de top-downbenadering wordt de complexe module in submodules verdeeld. Anderzijds begint de bottom-up benadering met elementaire modules en combineert deze dan verder. Het eerste doel van een algoritme is de gegevens in de gegevensstructuur te bedienen. Met andere woorden, een algoritme wordt gebruikt om bewerkingen uit te voeren op de gegevens in de gegevensstructuren.
Een ingewikkeld algoritme wordt opgesplitst in kleine delen, modules genaamd, en het proces van opsplitsen staat bekend als modularisatie. Modularisatie vermindert de complicaties van het ontwerpen van een algoritme aanzienlijk en maakt het proces eenvoudiger te ontwerpen en te implementeren. Modulair programmeren is de techniek van het ontwerpen en schrijven van een programma in de vorm van functies, waarbij elke functie van elkaar gescheiden is en onafhankelijk werkt. De inhoud van de functies is samenhangend, en er bestaat een lage koppeling tussen de modules.
Inhoud: Top-down Benadering Vs Bottom-up Approach
-
- Comparison Chart
- Definition
- Key Differences
- Conclusion
Comparison Chart
| Basis voor vergelijking | Top-down Approach | Bottom-up Approach | |
|---|---|---|---|
| Basic | Breekt het enorme probleem op in kleinere deelproblemen. | Oplost het fundamentele probleem op laag niveau en integreert ze in een groter probleem. | |
| Proces | Submodules worden solitair geanalyseerd. | Ontdek welke gegevens moeten worden ingekapseld, en impliceert het concept van informatie verbergen. | |
| Communicatie | Niet vereist in de top-down benadering. | Behoeft een bepaalde hoeveelheid communicatie. | |
| Redundantie | Overbodige informatie bevatten. | Redundantie kan worden geëlimineerd. | |
| Programmeertalen | Structuur/procedurele georiënteerde programmeertalen (d.w.z. C) volgt de top-down benadering. | Object-georiënteerde programmeertalen (zoals C++, Java, enz.) volgt de bottom-up benadering. | Object-georiënteerde programmeertalen (d.w.z. C++, Java, enz.) volgt de bottom-up benadering. |
| Voornamelijk gebruikt in | Module documentatie, test case creatie, code implementatie en debugging. | Testen |
Definitie van Top-down benadering
De top-down benadering verdeelt in principe een complex probleem of algoritme in meerdere kleinere onderdelen (modules). Deze modules worden verder gedecomponeerd totdat de resulterende module het fundamentele programma is dat in wezen wordt begrepen en niet verder kan worden gedecomponeerd. Nadat een bepaald niveau van modulariteit is bereikt, wordt de decompositie van modules beëindigd. De top-down benadering is het stapsgewijze proces van het opbreken van een grote programmamodule in eenvoudigere en kleinere modules om het programma op een efficiënte manier te organiseren en te coderen. De controlestroom in deze benadering is altijd in neerwaartse richting. De top-down benadering is geïmplementeerd in de “C” programmeertaal door gebruik te maken van functies.
Dus, de top-down methode begint met een abstract ontwerp en vervolgens wordt dit ontwerp verfijnd om meer concrete niveaus te creëren totdat er geen behoefte meer is aan extra verfijning.
Definitie van Bottom-up benadering
De bottom-up benadering werkt op precies de tegenovergestelde manier als de top-down benadering. In eerste instantie omvat deze het ontwerpen van de meest fundamentele onderdelen die vervolgens worden gecombineerd om de module van een hoger niveau te maken. Deze integratie van submodules en modules in de module van een hoger niveau wordt herhaaldelijk uitgevoerd totdat het vereiste volledige algoritme is verkregen.
De bottom-up benadering werkt met lagen van abstractie. De primaire toepassing van de bottom-up benadering is testen, omdat elke fundamentele module eerst wordt getest voordat deze wordt samengevoegd tot de grotere. Het testen wordt uitgevoerd met behulp van bepaalde low-level functies.
Key verschillen tussen Top-down en Bottom-up benadering
- Top-down benadering ontleedt de grote taak in kleinere subtaken, terwijl bottom-up benadering er eerst voor kiest om de verschillende fundamentele delen van de taak direct op te lossen en deze delen vervolgens te combineren tot een geheel programma.
- Elke submodule wordt afzonderlijk verwerkt in een top-down benadering. Daarentegen wordt bij de bottom-up benadering het concept van het verbergen van informatie geïmplementeerd door de in te kapselen gegevens te onderzoeken.
- De verschillende modules in de top-down benadering vereisen niet veel communicatie. De bottom-up benadering daarentegen vereist interactie tussen de afzonderlijke fundamentele modules om ze later te combineren.
- Top-down benadering kan redundantie produceren, terwijl de bottom-up benadering geen redundante informatie bevat.
- De procedurele programmeertalen zoals Fortran, COBOL en C volgen een top-down benadering. Objectgeoriënteerde programmeertalen zoals C++, Java, C#, Perl en Python volgen daarentegen de bottom-up benadering.
- De bottom-up benadering wordt vooral bij het testen gebruikt. Omgekeerd wordt de top-down benadering gebruikt bij moduledocumentatie, het maken van testgevallen, debugging, enzovoort.
Conclusie
De top-down benadering en bottom-up benadering zijn de algoritme-ontwerpmethoden, waarbij top-down een conventionele benadering is die het systeem ontleedt van specificatie op hoog niveau naar specificatie op laag niveau. Aan de andere kant, de bottom-up benadering is efficiënter en werkt op een omgekeerde manier waar de primitieve componenten worden ontworpen op het eerste dan overgegaan tot het hogere niveau.
De top-down benadering benadrukt op de isolatie van de submodules (betekent de lage koppeling tussen de modules), terwijl de identificatie van communicatie en herbruikbaarheid concept negeert. Terwijl in de bottom-up benadering, informatie verbergen en herbruikbaarheid de prominente factoren zijn.
Geef een antwoord