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在理想情况下，算法过程描述应采用自然语言来表达，这样可以使不熟悉软件的人理解起来比较容易，但自然语言在方法和语义上往往具有多义性，常常要依赖上、下文才能把问题交代清楚。因此，要使用一些详细设计的工具来进行算法描述。

常见的详细设计工具有图形工具（程序流程图、N－S图、PAD、HIPO），表格工具（判定表），语言工具（PDL）。

下面讨论其中几种主要的工具。

程序流程图又称为程序框图，是软件开发者最熟悉的一种算法表达工具。它独立于任何一种程序设计语言，比较直观和清晰地描述过程的控制流程，易于学习掌握。因此，至今仍是软件开发者较普遍采用的一种工具。

程序流程图的基本控制结构如图4－10所示。

从20世纪40年代到70年代中期，程序流程图一直是软件设计的主要工具。随着结构化程序设计的出现，逐步暴露出程序流程图的许多缺点，许多人建议停止使用它。目前虽然还有许多人在使用，然而总的趋势是越来越多的人不再使用程序流程图了。

程序流程图的主要缺点在于，它并不能引导设计人员用结构化设计方法进行详细设计，人们可以使用箭头实现向任何位置的转移（GOTO语句），如果使用不当，程序流程图就可能非常难懂，而且无法进行维护。因此，箭头是程序流程图的一个隐患，使用时必须十分小心，程序流程图的质量在很大程度上取决于设计人员的水平。

N－S图是由Nassi和Shneiderman提出的一种符合程序化结构设计原则的图形描述工具。它的提出是为了避免程序流程图在描述程序逻辑时的随意性。在N－S图中，为了表示5种基本控制结构，规定了5种图形构件，如图4－11所示。

PAD（Problem Analysis Diagram）是一种程序结构可见性强、结构唯一、易于编制、易于检查和易于修改的详细设计表现方法。PAD是面向高级程序设计语言的，为Fortran、Cobol、Pascal等常用的高级程序设计语言提供了一整套相应的图形符号。由于每种控制语句都有一个图形符号与之对应，显然将PAD转换成与之对应的高级语言程序比较容易。PAD具有如下优点。

（1）使用表示结构优化控制结构的PAD符号所设计出来的程序必然是结构化的程序。

（2）PAD所描述的程序结构十分清晰。

（3）用PAD表示程序逻辑，易读、易懂、易记，PAD是二维数型结构的图形，程序从图中最左边上端的节点开始执行，自上而下、从左到右顺序执行。

（4）很容易将PAD转换成高级程序语言源程序，这种转换可由软件工具自动完成，从而可省去人工编码的工作，有利于提高软件可靠性和软件生产率。

（5）既可用于表示程序逻辑，也可用于描述数据结构。

（6）PAD的符号支持自顶向下、逐步求精方法的使用，开始时设计者可以定义一个抽象程序，随着设计工作的深入而使用PAD的基本符号逐步增加细节，直至完成详细设计。

图4－12所示的是PAD的基本符号。

PDL（过程设计语言）是一个笼统的名称，目前有许多种不同的过程设计语言。过程设计语言用于描述模块中算法和加工的具体细节，以便在开发者之间进行比较准确的交流。

过程设计语言由外层语法和内层语法构成。外层语法描述结构，采用与一般编程语言类似的确定的关键字（如IF．．．THEN．．．ELSE，WHILE．．．DO等）。内层语法描述操作，可以采用任意的自然语句（英语或汉语）。

例如，下面是一个用过程设计语言描述的算法，其中外层语法IF．．．THEN．．．ELSE是确定的，而内层操作“X的平方根为实数”则是不确定的自由格式。

　　RETURN（X的平方根为实数）

　　RETURN（X的平方根为复数）由于过程设计语言同程序很相似，所以也称为伪程序或伪代码。但它仅仅是对算法的一种描述，是不可执行的。另外，同前面介绍的结构化语言相比，过程设计语言更详尽地描述了算法的细节。事实上，结构化语言和过程设计语言的基本思想是一致的，只是侧重点不同。前者用在软件分析阶段描述用户需求，它是给用户看的，可以描述得比较抽象；后者用在详细设计阶段描述模块的内部算法，是给开发者看的，应该详细具体。