Основные этапы решения задачи с помощью ЭВМ

Процесс составления алгоритма решения некоторой задачи принято называть алгоритмизацией этой задачи. В целом же процесс решения задачи с помощью ЭВМ в случае, когда невозможно применить для ее решения готовые про­граммные средства, состоит из следующих этапов:

1. Четкая формулировка задачи на профессиональном языке соответ­ствующей прикладной области знаний. При этом должно быть четко опреде­лено, какие данные будут считаться исходными, а также какие данные и в ка­кой форме должны быть получены в качестве результатов решения задачи.

2. Формальная математическая постановка задачи, т.е. представление ее в виде математических уравнений, соотношений, ограничений и т.п. Неко­торые задачи не требуют математической постановки, тогда данный этап может отсутствовать.

3. Выбор метода решения, который зависит от решаемой задачи, а также требований, предъявляемых к алгоритму и программе. Например, по быстродействию, объему памяти, точности вычислений.

Важность данного этапа определяется тем, что от выбора правильного метода в конечном итоге будет зависеть эффективность программы и качест­во получаемых результатов. Поэтому разработчик алгоритма должен иметь некоторый кругозор относительно возможных методов решения поставлен­ной задачи, чтобы выбрать из них наиболее приемлемый.

4. Разработка алгоритма, в процессе которой желательно рассмотреть несколько возможных вариантов и выбрать наилучший. При разработке ал­горитмов сложных задач может использоваться метод пошаговой детализа­ции.

5. Выбор структуры данных таким образом, чтобы используемая структура данных была наиболее естественной для решаемой задачи.

Так как от способа представления данных напрямую зависит способ их обработки, то этот этап тесно связан с предыдущим и может меняться с ним местами (структура данных может быть определена до разработки алго­ритма).

6. Программирование, т.е. запись алгоритма решения задачи в виде программы на каком-либо алгоритмическом языке.

В некоторых случаях желательно, чтобы предполагаемый к использо­ванию язык программирования (ЯП) был определен изначально (по крайней мере до разработки алгоритма и выбора структур данных). Это связано с тем, разные ЯП обладают разными возможностями (преимуществами и недостат­ками) по использованию различных структур данных, их обработке и т.д.

7. Тестирование и отладка программы, т.е. проверка правильности ее работы и исправление обнаруженных ошибок. В качестве тестов могут ис­пользоваться специально подобранные наборы исходных данных, для кото­рых заранее известны правильные результаты решения данной задачи.