流程圖符號及流程圖的例子

jinzq 2007-08-30

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介紹常見的流程圖符號及流程圖的例子。
本章例1 - 1的算法的流程圖如圖1 - 2所示。本章例1 - 2的算法的流程圖如圖1 - 3所示。
在流程圖中，判斷框左邊的流程線表示判斷條件為真時的流程，右邊的流程線表示條件為假時的流程，有時就在其左、右流程線的上方分別標(biāo)注“真”、“假”或“T”、“F”或“Y”、“N”

另外還規(guī)定，流程線是從下往上或從右向左時，必須帶箭頭，除此以外，都不畫箭頭，流程線的走向總是從上向下或從左向右。

2. 算法的結(jié)構(gòu)化描述
早期的非結(jié)構(gòu)化語言中都有g(shù)o to語句，它允許程序從一個地方直接跳轉(zhuǎn)到另一個地方去。
執(zhí)行這樣做的好處是程序設(shè)計十分方便靈活，減少了人工復(fù)雜度，但其缺點也是十分突出的，一大堆跳轉(zhuǎn)語句使得程序的流程十分復(fù)雜紊亂，難以看懂也難以驗證程序的正確性，如果有錯，排起錯來更是十分困難。這種轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去的流程圖所表達的混亂與復(fù)雜，正是軟件危機中程序人員處境的一個生動寫照。而結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，就是要把這團亂麻理清。
經(jīng) 過研究，人們發(fā)現(xiàn)，任何復(fù)雜的算法，都可以由順序結(jié)構(gòu)、選擇（分支）結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)這三種基本結(jié)構(gòu)組成，因此，我們構(gòu)造一個算法的時候，也僅以這三種基本結(jié)構(gòu)作為“建筑單元”，遵守三種基本結(jié)構(gòu)的規(guī)范，基本結(jié)構(gòu)之間可以并列、可以相互包含，但不允許交叉，不允許從一個結(jié)構(gòu)直接轉(zhuǎn)到另一個結(jié)構(gòu)的內(nèi)部去。正因為整個算法都是由三種基本結(jié)構(gòu)組成的，就像用模塊構(gòu)建的一樣，所以結(jié)構(gòu)清晰，易于正確性驗證，易于糾錯，這種方法，就是結(jié)構(gòu)化方法。遵循這種方法的程序設(shè)計，就是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計。
相應(yīng)地，只要規(guī)定好三種基本結(jié)構(gòu)的流程圖的畫法，就可以畫出任何算法的流程圖。
(1) 順序結(jié)構(gòu)
順序結(jié)構(gòu)是簡單的線性結(jié)構(gòu)，各框按順序執(zhí)行。其流程圖的基本形態(tài)如圖1 - 4所示，語句
的執(zhí)行順序為：A→B→C。
(2) 選擇（分支）結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)是對某個給定條件進行判斷，條件為真或假時分別執(zhí)行不同的框的內(nèi)容。其基本形狀有兩種，如圖1-5 a）、b）所示。圖1-5 a）的執(zhí)行序列為：當(dāng)條件為真時執(zhí)行A，否則執(zhí)行B；圖1 - 5 b）的執(zhí)行序列為：當(dāng)條件為真時執(zhí)行A，否則什么也不做。

(3) 循環(huán)結(jié)構(gòu)
循環(huán)結(jié)構(gòu)有兩種基本形態(tài)： while型循環(huán)和do - while型循環(huán)。
a. while 型循環(huán)
如圖1 - 6所示。
其執(zhí)行序列為：當(dāng)條件為真時，反復(fù)執(zhí)行A，一旦條件為假，跳出循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)緊后的語句。
b. do-while型循環(huán)
如圖1 - 7所示。

執(zhí)行序列為：首先執(zhí)行A，再判斷條件，條件為真時，一直循環(huán)執(zhí)行A，一旦條件為假，結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)緊后的下一條語句。
在圖1 - 6、圖1 - 7中，A被稱為循環(huán)體，條件被稱為循環(huán)控制條件。要注意的是：
1) 在循環(huán)體中，必然對條件要判斷的值進行修改，使得經(jīng)過有限次循環(huán)后，循環(huán)一定能
結(jié)束，如圖1 - 3中的i = i - 1。
2) 當(dāng)型循環(huán)中循環(huán)體可能一次都不執(zhí)行，而直到型循環(huán)則至少執(zhí)行一次循環(huán)體。
3) 直到型循環(huán)可以很方便地轉(zhuǎn)化為當(dāng)型循環(huán)，而當(dāng)型循環(huán)不一定能轉(zhuǎn)化為直到型循環(huán)。
例如，圖1 - 7可以轉(zhuǎn)化為圖1 - 8。

七，用N-S圖描述算法
N - S圖是另一種算法表示法，是由美國人I . Nassi和B.Shneiderman共同提出的，其根據(jù)是：
既然任何算法都是由前面介紹的三種結(jié)構(gòu)組成，所以各基本結(jié)構(gòu)之間的流程線就是多余的，因此，N - S圖也是算法的一種結(jié)構(gòu)化描述方法。
N - S圖中，一個算法就是一個大矩形框，框內(nèi)又包含若干基本的框，三種基本結(jié)構(gòu)的N - S圖描述如下所示：
1. 順序結(jié)構(gòu)
如圖1 - 9所示，執(zhí)行順序先A后B。
2. 選擇結(jié)構(gòu)
對應(yīng)于圖1 - 5的N - S圖為圖1 - 1 0。圖1-10 a)條件為真時執(zhí)行A，條件為假時執(zhí)行B。圖1 - 1 0
b

條件為真時執(zhí)行A，為假時什么都不做。

3. 循環(huán)結(jié)構(gòu)
1) while型循環(huán)的N - S圖如圖1 - 11所示，條件為真時一直循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體A，直到條件為假時才跳出循環(huán)。
2) do-while型循環(huán)的N - S圖如圖1 - 1 2，一直循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體A，直到條件為假時才跳出循環(huán)。
本章例1 - 1的N - S圖如圖1 - 1 3，例1 - 2的N - S圖如圖1 - 1 4。應(yīng)該說，N - S圖比流程圖更直觀易懂，而且相對簡練一些。

八，用PAD圖描述算法
PAD （Problem Analysis Diagram），是近年來在軟件開發(fā)中被廣泛使用的一種算法的圖形表示法，與前述的流程圖、N - S圖相比，流程圖、N - S圖都是自上而下的順序描述，而PAD圖除了自上而下以外，還有自左向右的展開，所以，如果說流程圖、N - S圖是一維的算法描述的話，則PAD圖就是二維的，它能展現(xiàn)算法的層次結(jié)構(gòu)，更直觀易懂。
下面是PAD圖的幾種基本形態(tài)：
1. 順序結(jié)構(gòu)：
如圖1 - 1 5所示。
2. 選擇結(jié)構(gòu)
(1) 單分支選擇，條件為真執(zhí)行A，如圖1-16 a）。
(2) 兩分支選擇，如圖1-16 b)，條件為真執(zhí)行A，為假執(zhí)行B。
(3) 多分支選擇，如圖1-16 c)，當(dāng)I = I1時執(zhí)行A，Ｉ= I2時執(zhí)行B，I = I3時執(zhí)行C，I = I4時執(zhí)行Ｄ。