Методы нисходящего и восходящего проектирования

Алгоритм и его основные свойства

Алгоритм – это конечный набор правил, последовательное применение которых позволяет чисто механически решать любую конкретную задачу из некоторого класса однотипных задач.

Необходимые свойства алгоритма:

• массовость (алгоритм должен быть применим к некоторому классу исходных данных; иначе говоря, исходные данные при различных выполнениях алгоритма могут изменяться в определенных пределах);

• детерминированность (процесс применения правил определен однозначно);

• результативность (на каждом шаге известно, что считать результатом этого шага).

Программа представляет собой запись алгоритма на каком-либо компьютерном языке программирования.

Данные – понятие, определить которое в общем случае невозможно. Применительно к процессу разработки алгоритмов данные представляют собой объект обработки для алгоритма (программы).

Методы нисходящего и восходящего проектирования

В методе нисходящего проектирования Вы вначале пишете основную программу, используя средства вызова подпрограмм, причем в качестве подпрограмм вначале Вы вводите "заглушки".

Затем, будучи уверенным в правильности логического построения основной программы, Вы детально "расписываете" каждую подпрограмму, вызывая по мере необходимости подпрограммы более низкого уровня. Этот последовательный процесс продолжается, пока программа не будет завершена и проверена.

При другом методе - восходящем проектировании (программировании "снизу вверх") - Вы вначале пишете подпрограммы нижнего уровня и тщательно их тестируете и отлаживаете. Далее Вы добавляете подпрограммы более высокого уровня, которые вызывают подпрограммы нижнего уровня, и так до тех пор, пока Вы не достигнете программы самого верхнего уровня. Метод проектирования "снизу вверх" пригоден при наличии больших библиотек стандартных подпрограмм.

Учтите, что иногда лучшим является гибрид двух методов. Однако в обоих случаях каждая подпрограмма должна быть небольшой, так чтобы можно было охватить одним взглядом всю ее логику (для персональных компьютеров желательно, чтобы и основная программа, и подпрограммы целиком помещались в пределах 20-30 строк экрана дисплея!)

Всякий велосипедист хорошо знает, что ехать сверху вниз быстрее и удобнее, чем снизу вверх. В программировании дело обстоит примерно так же: "сверху вниз" писать программы удобнее потому, что при таком методе мы точно знаем, какие подпрограммы описывать.

Но есть у этого метода и недостаток: на верхнем уровне не всегда видно, куда спускаться, то есть как разделить решение задачи на такие части, каждую из которых было бы легко описать отдельной процедурой. У опытных программистов вырабатывается своеобразное чутье: они сразу видят, какие нужны процедуры, а новичкам иногда приходится туго.