Блок-схемы алгоритмов

В настоящее время в вычислительной технике для записи алгоритмов используется «ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения». Он входит в группу стандартов единой системы программной документации (ЕСПД) [6]. Этот стандарт введен взамен «ГОСТ 19.002-80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. ГОСТ 19.003-80. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические» [7,8]. Но стандарт от 1990 года не совсем полный, в частности, там отсутствуют размеры и отношения сторон блоков, изменены название и трактовка некоторых из них. Поэтому совместно с ГОСТ 19.701-90 рекомендуется использовать и ГОСТ 19.002-80, ГОСТ 19.003-80.

Далее приводятся выдержки из этих стандартов. В них графические блоки называются символами.

2.2. Схема программы.

2.2.1. Схемы программ отображают последовательность операций в программе.

2.2.2. Схема программы состоит из:

1) символов (т.е. блоков) процесса, указывающих фактические операции обработки данных (включая символы, определяющие путь, которого следует придерживаться с учетом логических условий);

2) линейных символов, указывающих поток управления;

3) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

Из-за разночтений в табл. 1.1 приводится описание основных символов (в стандарте их существенно больше) как по ГОСТ 19.701-90, так и по ГОСТ 19.003-80.

Таблица 1.1. Наименование и обозначение символов и отображаемые ими функции

Обозначение и размеры	Наименование и функция по ГОСТ 19.701-90	Наименование и функция по ГОСТ 19.003-80
	Процесс. Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение операции или группы операций, приводящие к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).	Процесс. Выполнение операций или группы операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположение данных.
	Линия. Символ отображает поток данных или управления. При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки-указатели.	Линия потока. Указание последовательности перехода между символами. Направления линии потока сверху вниз и слева направо принимают за основные и, если линии потока не имеют изломов, стрелками можно не обозначать. В остальных случаях направление линии потока обозначать стрелкой обязательно.

Продолжение табл. 1.1.

	Решение. Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.	Решение. Выбор направления выполнения алгоритма или программы в зависимости от некоторых переменных условий.
	Подготовка. Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, модификация индексного регистра или инициализация программы).	Модификация. Выполнение операций, меняющих команды или группу команд, изменяющих программу.
	Граница цикла. Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа вначале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.	(отсутствует)

Продолжение табл. 1.1.

	Данные. Символ отображает данные, носитель данных не определен.	Ввод-вывод. Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод)
	Ручной ввод. Символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройств любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).	Ручной ввод. Ввод данных вручную при помощи неавтономных устройств с клавиатурой, набором переключателей, кнопок.
	Документ. Символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).	Документ. Ввод-вывод данных, носителем которых служит бумага
	Предопределенный процесс. Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в программе, модуле).	Предопределенный процесс. Использование ранее созданных и отдельно описанных алгоритмов или программ.

Окончание табл. 1.1.

	Терминатор. Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).	Пуск – останов. Начало, конец, прерывание процесса обработки данных или выполнения программы.
	Соединитель. Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.	Соединитель. Указание связи между прерванными линиями потока, связывающими символами.
	Комментарий. Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных надписей в целях объяснения или примечаний.	Комментарий. Связь между элементом схемы и пояснением.

Расстояния между параллельными линиями потока должно быть не менее 3 мм, между остальными символами схемы - не менее 5 мм.

Размер a должен выбираться из ряда 10, 15, 20 мм. Допускается увеличивать размер a на число, кратное 5. Размер b равен 1,5a.

Записи внутри символа или рядом с ним должны быть краткими. Сокращение слов и аббревиатуры, за исключением установленных государственными стандартами, должны быть расшифрованы в нижней части поля схемы или в документе, к которому эта схема относится.

Координаты зоны символа или порядковый номер проставляют в верхней части символа в разрыве его контура по аналогии с примером, изображенным на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Пример фрагмента схемы с обозначением порядковых номеров символов на схеме

При числе исходов не более трех признак условия решения (Да, Нет, =, <, >) проставляют над каждой выходящей линией потока или справа от линии потока. При числе исходов более трех условие исхода проставляется в разрыве линии потока. Адрес исхода проставляется в продолжении условия исхода и отделяется от него пробелом (см. рис. 1.3).

Рис. 1.3. Возможные варианты отображения блока решения

Здесь Y_i - условие i-го исхода, 011E1, 016A3, 005B5, 015E4 – адреса исходов.

Рис. 1.4. Пример использования символов границы цикла.

На рис. 1.4 приводится фрагмент алгоритма с введенным в ГОСТ 19.701-90 символом «Граница цикла».

Рис. 1.5. Пример блок-схемы алгоритма вычисления кубического корня с блоком «решение»

Рис. 1.6. Пример блок-схемы алгоритма вычисления кубического корня с блоками границы цикла

На рис. 1.5 и 1.6 изображены примеры блок-схем одного и того же алгоритма, но с использованием разных символов.