1-лекция: Введение в проектирование алгоритмов. Усовершенствованные методы разработки и анализа алгоритмов

Технология проектирования алгоритма

• Процесс последовательного построения алгоритма может выглядеть следующим образом: алгоритм сначала формули­руется в самых «крупных» командах, при этом в записи ал­горитма могут использоваться команды, выходящие за рамки возможностей исполнителя. Затем на каждом последующем этапе отдельные детали алгоритма уточняются, при этом не­доступные исполнителю команды записываются как вызов вспомогательных алгоритмов. После этого строятся вспомо­гательные алгоритмы. Процесс продолжается до тех пор, по­ка все алгоритмы не будут состоять из команд, понятных исполнителю. Такой способ построения алгоритма называет­ся методом последовательного уточнения алгоритма (поша­говой детализацией, нисходящей разработкой). 

Технология проектирования алгоритма

• Данный подход к проектированию алгоритмов позволяет повысить каче­ство и надежность разрабатываемых программ. Кроме того, появляется возможность использовать отдельные модули программы при решении других задач.

Технология проектирования алгоритма

• На практике «чистую» нисходящую разработку осущест­вить практически невозможно, так как выбор более конкре­тизированных элементов на каждой стадии должен произво­диться на основе представления и понимания возможностей языка реализации. Однако даже в данном случае на более поздней стадии часто обнаруживается, что некоторый выбор, сделанный ранее, был неверным. Это приводит к необходи­мости разработки новых и корректировки уже имеющихся модулей.

Технология проектирования алгоритма

• Другой подход к созданию программ называется восходя­щей разработкой. При этом осуществляется последователь­ное построение программы из уже имеющихся элементов, начиная с примитивов, предоставляемых выбранным языком программирования. Этот процесс заканчивается получением требуемой готовой программы. На каждом этапе из имею­щихся элементов строятся новые более мощные (в контексте разрабатываемой программы) элементы. Они в свою очередь используются на следующем этапе для построения еще бо­лее сложных элементов и так далее до тех пор, пока не будут получены элементы, из которых можно непосредственно со­ставить требуемую программу.