> > Wówczas jednym z pomysłów, oprócz ręcznego napisania przypadków testowych, byłoby
też napisanie generatora losowych danych wejściowych, które powinny spełniać
założenia algorytmu.
> tego się praktycznie nie da zrobić, bo danymi wejściowymi do mojego programu są
pliki z kodem źródłowym w PHP (program przetwarza programy w PHP)

Dlaczego miałoby się nie dać tego zrobić?

Języki programowania mają regularne gramatyki, więc generowanie różnej maści
programów nawet na podstawie samego BNFa jest względnie łatwe w realizacji.
Tutaj jest jakiś zabawkowy przykład dla zdań języka Angielskiego:
https://github.com/norvig/paip-lisp/blob/master/docs
/chapter2.md

> > Stąd kolejne pytanie: czy ten "algorytm" jest w miarę scentralizowany (tzn. jest
jedna funkcja/procedura, która zajmuje się wstawianiem danych do tablicy), czy może
rozproszony po całym programie?
> algorytm składa się z wielu funkcji w różnych plikach kodu źródłowego

No tak zapewne jest. Ale chodzi o to, czy ma jeden "punkt wejścia" w Twoim programie?