“自顶向下,逐步求精”的概念和应用

来源:互联网 发布:工程结算软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 06:05

在介绍”自顶向下,逐步求精”这个概念之前,我先解释一下“结构化程序设计”这个词语。其概念最早由E.W.Dijikstra在1965年提出的,是软件发展的一个重要的里程碑。它的主要观点是采用自顶向下、逐步求精及模块化的程序设计方法。那么我们就可以知道结构化程序设计主要强调的是程序的易读性。

概念

“自顶而下,逐步求精”的设计思想,其出发点是从问题的总体目标开始,抽象低层的细节,先专心构造高层的结构,然后再一层一层地分解和细化。这使设计者能把握主题,高屋建瓴,避免一开始就陷入复杂的细节中,使复杂的设计过程变得简单明了,过程的结果也容易做到正确可靠。换句话说,这其实也是分治法的一种。
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分治法是计算机科学中很重要的一种思想。英文为Divide and Conquer,直译即为分治,或者分而治之。直观的理解就是将一个大而难的问题分解为一些小而易的问题,先解决这些易于解决的小问题,再合并这些小问题的解(合并可以是分别求出小问题的解再合并,或者是直接将相同的小问题合并只求解一次),从而得到大问题的解。需要注意的是小问题必须和大问题是同一个类型的问题,或者说解法相同,这样才可以递归求解。我们发现,这种实际上是自顶向下地分解问题。

应用

CATIA平台的自顶向下参数化车身设计:从功能分解的角度看,自顶向下的设计方法是将汽车车身的设计要求,由上至下,逐层分解到零部件的性能,形成零部件的设计需求。从结构分解的角度看,自顶向下的设计方法是一个自上而下、逐步求精的迭代过程,是一个设计约束不断分解、传播与满足的过程。
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PTC Creo自顶向下方法进行变压器的设计:通过创建可重复使用的产品平台,以及定义它们如何接合和装配,设计师可以快速创建和验证任何特定于客户的产品。设计师可以检查精确的质量、重心等特性,甚至可以检查和解决像干涉之类的重要问题,从而验证产品的设计。
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