Разработка алгоритмов решения задачи

Наиболее эффективно математическую модель можно реализовать на компьютере в виде алгоритмической модели.

Данный этап включает разработку алгоритмов решения задачи и этап программирования или непосредственной подготовки текста программ.

Разработка алгоритма включает в себя выбор метода проектирования алгоритма, выбор формы записи алгоритма (блок-схемы и др.), выбор тестов и метода тестирования, проектирование самого алгоритма.

Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от исходных данных к искомому результату.

Существуют следующие способы описания алгоритма: словесный, структурно-стилизованный, язык графических символов, операторный язык.

· При словесном способе алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке. Недостаток этого способа состоит в том, что алгоритм строго не формализуем, многословен, допускает неоднозначности. Однако данный способ изложения алгоритма не требует специальных знаний и может применяться конечными пользователями. Именно на этом языке, как правило, сообщается неформальная постановка задачи на этапе формализации и он же может быть использован для представления результата первого этапа.

· Структурно-стилизованный способ - это формализованное представление предписаний, задаваемых путем использования ограниченного набора типовых синтаксических конструкций. Данный способ представления алгоритма требует подготовки и специальных несложных знаний. Примером его может служить нотация Бэкуса – Наура, которая впервые была использована для описания синтаксических конструкций языка Фортран.

· Язык графических символов предполагает соотнесение каждому типу действий геометрической фигуры, представленной в виде блочного символа. Действия (блоки) соединяются линиями потока. Совокупность таких связанных блоков называется блок-схемой.

· Операторный язык – это такой способ кодирования алгоритма, в результате которого получается понятная для компьютера запись алгоритма - программа. Этот способ требует, как минимум, знания правил записи выражений средствами того или иного языка программирования. Примером такого языка может служить Алгол-60, который долгие годы являлся стандартом для описания алгоритмов в научной литературе.

Программирование включает в себя следующие виды работ: выбор языка программирования, уточнение способов организации данных, запись алгоритма на выбранном языке программирования. Если правильно проведен этап разработки алгоритма, то это технический процесс.

Справедливости ради, надо сказать, что этот этап решения задачи было бы правильнее назвать компьютерным моделированием, т. к. при решении некоторых задач можно обойтись без составления программы на языке программирования, это можно успешно сделать, используя современные приложения (электронные таблицы, системы управления базами данных и пр.). В этом случае не понадобится и следующий этап - отладка и тестирование программы, а вот проведение расчетов и анализ полученных результатов следует проводить с особой тщательностью.