簡介

流程圖是描述演算法的工具之一。人教版高中數學課本上稱其為「程序框圖」。它是一種用規定的圖形、指向線及文字說明來準確、直觀地表示演算法的圖形。

目前最常用的流程圖的符號由美國國家標準學會（American National Standards Institute, ANSI）於20世紀60年代規範標準，1970年，國際標準化組織（International Organization for Standardization, ISO）採納了ANSI制定的符號。目前的標準於1985年修改。

流程圖的基本符號

如果不包括流程線，有四大最基本的符號：

終端框（起止框）：符號為膠囊狀矩形。表示一個演算法的開始或結束。上面的文字一般只是「開始」或「結束」，也可以是觸發演算法開始的操作或者是提交、傳值等將值傳給下一個演算法的操作。

終端框

輸入、輸出框：符號為平行四邊形。表示一個演算法輸入和輸出的信息。一般來說文字的開頭要註明「輸入」或「輸出」。

輸入、輸出框

處理框（執行框）：符號為矩形。表示一個賦值、計算等操作。文字註明具體操作。

處理框

判斷框：符號為菱形。表示判斷某條件是否成立。一般來說，它有兩個分支，條件成立與否之後的流程在分支線處標明「是」「否」或「Y」「N」。對於不是判斷某條件是否成立，而是判斷某個表達式的值的情況（如C、Javascript的switch語句），目前沒有規定的畫法。我一般的做法是在分支處標明值。

判斷框

流程線（指向線）：流程圖各符號之間以有向單向線連接。線一般要求橫平豎直，可以有若干個90°的轉彎。流程線盡量不要交叉，當兩條流程線不得已而交叉時，將其中一條流程線的交叉處用圓弧隔開。標準規定，如果不是從上到下、從左到右，流程線的箭頭是必需的。但是，一般來說，在任何情況下都要畫出流程線的箭頭。

流程線

此外還有一些不太常用的符號：

連接點/連接符/頁面內引用：符號為圓形。用於將流程圖中的各個元素連接起來，可以在流程圖過於複雜、流程線過長或可能會發生混淆的情況下使用。

連接點

具體操作是：流程圖分裂開來，分裂時通常從流程圖的某一條流程線處分開，並在此流程線處標註分裂號，同時在另一流程圖的入口位置標註同樣的分裂號，以表示兩個流程圖在此標號處連接。如圖：

連接點用例

跨頁引用/頁面外引用：符號為上面為方的五邊形。當流程圖太長以至於需要斷開成多頁，可以在前頁的結尾和後頁的開頭插入。我沒找到它的詳細用法，可能和連接點的用法相似。事實上也有人使用連接點執行上述職能。

跨頁引用
跨頁引用用例

注釋：如圖所示，為塊做注釋。

注釋

子流程/子程序/預定義流程：符號為左右各有一條豎線的矩形。這種符號一般用於比較龐大的工程中，用以分割基本功能。

子流程

此外還有一些極少用的符號，這裡就不再贅述。一般來說，瞭解上面的符號，95%以上的流程圖就能夠掌握了。

流程圖的畫法

一般來說，流程圖是從上到下、從左到右畫的。豎版和橫版都可以，但豎版更為常見。

為了美觀大方，更能體現流程，流程圖應該條理層次清晰，各塊不重疊、大小和間距盡量相同。流程線盡量不交叉，橫平豎直。

其實，在上面的「連接點用例」中，我們已經看到了一個流程圖的例子。即使我沒有教後面的內容，我想你們也能夠比較清楚它的執行過程了吧（sqrt(x)是x的算術平方根，*是乘號，/是除號）。

一般來說，如果在紙上畫流程圖，最好事先打草稿，以免構圖時遇到困擾。在電腦上畫流程圖有（但不限於）以下軟體或網站：

  • Microsoft Visio（Windows，流程圖只是其功能之一）
  • OmniGraffle（macOS）
  • yEd（跨平臺）
  • Inkscape（跨平臺，流程圖只是其功能之一）
  • ProcessOn（網站）

我用過Visio和ProcessOn，感覺還行。

Visio
ProcessOn

此外，一些使用Markdown的平臺（如Typora）有基於flowchart.js、mermaid的流程圖引擎，可以通過特定的語法生成流程圖。

我在這裡以flowchart為例：

st=>start: 開始
e=>end: 結束
input=>inputoutput: 輸入a、b
output=>inputoutput: 輸出max
cond1=>condition: a ≥ b？
op1=>operation: max = a
op2=>operation: max = b

st->input->cond1
cond1(yes)->op1->output
cond1(no)->op2->output
output->e

flowchart.js生成結果

參考資料

  • Flowchart - Wikipediaen.wikipedia.org/wiki/F
  • 普通高中課程標準實驗教科書（必修） 數學（A版） 必修3. 人民教育出版社
  • 5.2.2 使用流程圖描述法 - 51CTO.COMbook.51cto.com/art/2014
  • 繼續在單獨的頁面上的流程圖 - Visio

    support.office.com/zh-c

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