Кратко и по существу — сравнение четырёх парадигм по задачам, архитектуре/инструментам и критериям выбора (для школьного проекта и научной задачи).
Процедурное
- Суть: последовательность команд и подпрограмм (процедур/функций), явные состояния и побочные эффекты.
- Лучшие задачи: императивные алгоритмы, численные вычисления, системное программирование, простые скрипты, когда важна пошаговая оптимизация.
- Архитектурные решения / инструменты: модульная декомпозиция, библиотечные API, тесты на уровне функций; языки: C, Pascal, Fortran, скриптовые (Bash, Python в процедурном стиле).
- Когда выбирать: для быстрых прототипов, низкоуровневого кода, когда нужно явное управление памятью или производительностью; для школьного проекта — если команда мала и задача — алгоритмы/счёт; для научной задачи — если требуется высокопроизводительный численный код или интеграция с существующей процедурной библиотекой.
Объектно‑ориентированное (ООП)
- Суть: данные + поведение объединены в объекты; ключи — инкапсуляция, наследование, полиморфизм.
- Лучшие задачи: моделирование сложных доменных сущностей, GUI, игры, крупные поддерживаемые кодовые базы, системы с расширяемой иерархией типов.
- Архитектурные решения / инструменты: проектные шаблоны (Factory, Strategy, Observer), MVC, DDD; языки/платформы: Java, C#, C++, Python (ООП‑стиль), средства UML, IDE с рефакторингом.
- Когда выбирать: если важна ясная модель предметной области, расширяемость и командная разработка; для школьного проекта — хороший выбор для приложений с интерфейсом и сложной доменной логикой; для научной задачи — когда нужно моделирование объектов/сущностей или развиваемая кодовая база, но учесть накладные расходы на сложность.
Функциональное
- Суть: функции как первоклассные объекты, предпочтение неизменяемости и чистым функциям, композиция ($f\circ g$), отсутствие побочных эффектов.
- Лучшие задачи: параллельные/конкурентные расчёты, трансформации данных, компиляторные/языковые инструменты, формальная верификация, сложные цепочки преобразований (map/reduce).
- Архитектурные решения / инструменты: пайплайны данных, ленивые вычисления, монады для управления эффектами, языки: Haskell, OCaml, F#, Scala, частично — Clojure, Lisp; REPL‑разработка, мощные типовые системы и инструменты для формальной верификации.
- Когда выбирать: для задач, где важна корректность, параллелизм и простота рассуждений о коде; для школьного проекта — если хочется изучить чистую декомпозицию и получить безопасный код; для научной задачи — когда формальные доказательства, DSL или задачам с большой долей преобразований данных.
Логическое (декларативное)
- Суть: спецификация фактов и правил; исполнение через поиск, унификацию и обратный вывод.
- Лучшие задачи: задачи поиска/вывода, экспертные системы, логические спецификации, анализ программ, решение задач с ограничениями (CSP, SAT/SMT).
- Архитектурные решения / инструменты: правило‑ориентированные движки, Prolog, Datalog, системы ограничений (CLP), интеграция с базами знаний; удобны для описания «что» вместо «как».
- Когда выбирать: если задача — логический вывод, перебор/поиск с откатом, формализация знаний; для школьного проекта — когда тема — ИИ/логика или правила; для научной задачи — при построении спецификаций, доказательной базы или решении задач с ограничениями.
Практические советы по выбору
- Сложность задачи и модель мышления: если естественна модель объектов — ООП; если — поток преобразований данных и параллелизм — функциональное; если — четкие пошаговые алгоритмы и управление состоянием — процедурное; если — правила/логические связи — логическое.
- Команда и сроки: для быстрых учебных проектов часто проще процедурно/ООП в знакомом языке; функциональное и логическое требуют учебного времени, но дают преимущества в правильности.
- Производительность и экосистема: используйте язык/парадигму с готовыми библиотеками для задачи (числа — Fortran/C/Julia, ML/статистику — Python/R, большие системы — Java/C#).
- Смешение парадигм: современные языки мультипарадигменны (Python, Scala, Rust, JavaScript). Часто лучший выбор — комбинировать: ядро в процедурном/функциональном стиле, модель предметной области в ООП, правила — в виде отдельного логического модуля.
- Научные проекты: при необходимости формальной верификации или доказательств отдавайте функциональным/логическим языкам; при интенсивных численных симуляциях — процедурным/специализированным языкам; при крупной разрабатываемой системе — ООП.
Короткое резюме
- Процедурное: простота, контроль, цифры/вычисления.
- ООП: моделирование, масштабируемость, архитектурные паттерны.
- Функциональное: корректность, композиция, параллелизм.
- Логическое: поиск, правила, спецификация знаний.
Если надо — подскажу конкретный язык/стек для вашей задачи (опишите тему проекта).