Структурограммы

Иллюстрация действий вычислительного процесса, выражающегося в передаче управления от одной части программы к другой, с помощью схем алгоритмов является старым, но не очень удобным средством.

Лучшим средством графического изображения процесса передачи управления (исполнения) являются так называемые структурограммы. Они дают полное визуальное представление деталей логических операций над группами операторов программы.

По имени их авторов такой способ изображения называют еще диаграммами или схемами Насси–Шнейдермана.

Структурограмма (схема Насси–Шнейдермана) – это схема, иллюстрирующая структуру передачи управления внутри модуля с помощью вложенных друг в друга блоков. Не являясь отдельным методом разработки программ, структурограммы представляют собой хорошую систему описания и понимания процесса передачи управления в программе.

Способ представления модуля программы с помощью схем Насси–Шнейдермана позволяет изображать передачу управления от блока к блоку не с помощью явного указания линий перехода, а с помощью вложенных структур.

Символы структурограмм ассимилируют в себе символы структурных схем и конструкции псевдокода.

Основные символы структурограмм и их связь с аналогичными конструкциями псевдокода показаны на рис. П.2.4.

Каждый блок имеет форму прямоугольника и может быть вписан в любой внутренний прямоугольник любого другого блока. Запись внутри блока производится на естественном языке или с помощью математических обозначений.

Рассмотрим действия, описываемые символами структурограмм.

Символ «Обработка» содержит описание действий, выполняемых оператором или группой операторов. В подобном символе можно помещать операторы присваивания, ввода/вывода и т. д. Управление передается в прямоугольник сверху, а выходит из него снизу.

Символ «Cледование» объединяет ряд следующих друг за другом процессов обработки. В отдельные прямоугольники записываются логически завершенные шаги программы. Управление начинает свой путь на внешней стороне верхнего прямоугольника, проходит через каждый прямоугольник и завершает путь на внешней стороне нижнего прямоугольника.

Символ «Решение» применяется для обозначения конструкций IF-THEN-ELSE. Условие (вопрос) располагается в верхнем треугольнике, варианты ответов – по его сторонам, а процессы обработки обозначаются прямоугольниками. В результате принятия решения управление передается в один из нижних прямоугольников:

ДА – соответствует выполнению условия,

НЕТ – его невыполнению.

Для усеченной конструкции разветвления IF-THEN прямоугольник, соответствующий ветви невыполнения условия – НЕТ, следует оставить пустым.

Символ CASE представляет расширение блока решение. Условие, называемое селектором выбора, записывается в верхнем треугольнике. Варианты выхода из треугольника, соответствующие точно определенным значениям селектора, размещаются в маленьких треугольниках по его левой стороне. Каждому варианту соответствует свой символ обработки. По правой стороне треугольника размещается выход по несовпадению условий и соответствующий ему альтернативный символ обработки. При отсутствии альтернативной части выходы можно размещать по обеим сторонам верхнего треугольника.

Рис. П.2.4. Основные символы структурограмм

Символ «Цикл» служит для обозначения конструкций WHILE-DO и REPEAT-UNTIL. Изображенный внутренним прямоугольником процесс повторяется некоторое число раз либо пока выполняется некоторое условие (WHILE), либо до тex пор пока не выполнится некоторое условие (UNTIL). Затем управление выходит из нижней стороны внешнего прямоугольника. Условие окончания цикла размещается в верхней полосе внешнего прямоугольника для цикла WHILE-DO и в нижней полосе – для цикла REPEAT-UNTIL. Горизонтальная линия внутри символа показывает место проверки условия завершения цикла – в его начале для цикла WHILE-DO и в его конце для цикла REPEAT-UNTIL.

При использовании структурограмм следует иметь в виду ряд обстоятельств:

     структурограмма, описывающая полную разработанную программу, сама представляет собой большой символ обработки, содержащий внутри себя другие символы;

     в полной программе, описанной системой вложенных блоков (структурограммой), управление начинает свой путь на верхней стороне внешнего прямоугольника, проходит через каждый прямоугольник и завершает путь на нижней стороне внешнего прямоугольника;

     структурограмма законченной программы или ее логически завершенной части должна размешаться на одной странице; в отличие от схем алгоритмов разрыв структурограмм и перенос их на другую страницу недопустим, так как здесь отсутствуют явные линии передачи управления от блока к блоку.