Разработка алгоритма

Выбор метода решения

Состав и тип данных

В математической модели различают исходные, промежуточные и вспомогательные данные и конечные результаты.

Исходные данные – математические величины, на основании которых могут быть получены промежуточные и конечные результаты.

Промежуточные данные – математические величины, получаемые на основании преобразования исходных данных, но не являются результатом решения задачи.

Вспомогательные данные – математические величины, предназначенные для организации вычислений. Например, счетчик циклов служит для организации цикла при обработке массивов данных.

Конечные результаты – результат решения задачи.

В математической модели данные характеризуются наименованием, размерностью и множеством возможных значений.

Множество возможных значений и набор допустимых операций над ними определяют тип данных.

Выбрать метод решения задачи означает найти эффективные способы выполнения вычислений по математической модели.

На этом этапе важно выбрать такой метод решения задачи, который дает нужную точность при выбранной математической модели и удовлетворяет другим требованиям.

Описанием метода решения задачи является набор формул, с помощью которых реализуется математическая модель. Эти формулы позволяют вычислить нужные результаты по заданным значениям исходных данных. Порядок использования формул задает алгоритм.

Следует иметь в виду, что наиболее тяжело находить ошибки в алгоритмах и программах, возникающие через ошибки в выбранном методе решения. Поэтому, обоснование метода – гарантия правильности разрабатываемого алгоритма.

Для простых задач метод может быть единственным, а для сложных – таких методов может быть несколько. Например, численное интегрирование, можно выполнять методом прямоугольников, методом трапеций или методом Симпсона.

На этом этапе следует разработать детали проекта программы. Детализацию необходимо довести до той степени, когда кодирование деталей программы (перевод их на алгоритмический язык) станет тривиальным. Возможно, детализация потребует нескольких стадий, от крупных блоков ко все более мелким, и в результате должно получиться то, что называется алгоритмом решения задачи.

Алгоритм – центральное понятие программирования, поэтому познакомиться с ним следует как можно раньше.

Алгоритм – это четкое описание конечной последовательности инструкций (указаний), выполнение которых позволяет получить правильное решение поставленной задачи.

Алгоритм – конечный набор строго определенных правил решения задачи за конечное число шагов (ISO/IEС24765).

Наиболее эффективно математическую модель можно реализовать на компьютере в виде алгоритмической модели. Для этого может быть использован язык блок-схем или какой-нибудь псевдокод, например учебный алгоритмический язык. Разработка алгоритма включает в себя выбор метода проектирования алгоритма; выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.); выбор тестов и метода тестирования; проектирование самого алгоритма.

Дата добавления: 2014-01-14