1.4.2 算法描述

算法的描述就是用文字或圖形把算法表示出來。常用的描述方法有：自然語言、流程圖、N-S流程圖、偽代碼等。

1.自然語言

自然語言就是人們日常使用的語言，可以是漢語、英語或其他語言。用自然語言描述算法通俗易懂，但也存在如下缺點：

① 往往要用一段較冗長的文字才能表達清楚要進行的操作；

② 容易出現“歧義性”，往往要根據上下文才能正確判斷出它的含義，不太嚴謹；

③ 如果用自然語言描述的算法是順序執行的，還比較容易理解，當算法中包含了判斷和轉移等步驟時，用自然語言描述就不容易理解。

【例1.1】 求任意3個正整數a, b, c中的最大者。

用自然語言描述的算法如下：

① 輸入a, b, c；

② a和b比較，若a>b則a=>max，否則b=>max；

③ c和max比較，若c>max，則c=>max；

④ 輸出max。

2.傳統流程圖

傳統流程圖是用一些幾何圖形框、線條和文字來描述各種操作，是使用最早的算法和程序描述工具。美國國家標準化協會規定了一些常用流程圖符號，如圖1.1所示。

用傳統流程圖描述的例1.1如圖1.2所示。

3.N-S流程圖

N-S流程圖簡稱N-S圖。這種流程圖能清楚地顯示出程序的結構。但當嵌套層數太多時，內層的方框將越畫越小，從而影響圖形的清晰度。

N-S 結構流程圖用以下三種基本元素框來表示三種基本結構。

（1）順序結構

圖1.3表示的是順序結構，即依次執行A、B語句或語句組。

（2）選擇結構

圖 1.4 表示的是選擇結構，其意義是：當條件p成立時執行A操作，條件p不成立時執行B操作。

（3）循環結構

圖1.5（a）是當型循環結構，它表示的意義是：當條件p1成立時反復執行A操作，直到條件p1不成立時為止。圖1.5（b）是直到型循環結構，它表示的意義是：反復執行A操作，直到條件p2不成立時為止。

由于 N-S 圖廢除了流程線，因此比傳統流程圖更緊湊、易畫，整個算法結構是由各個基本結構按順序組成的，其上下順序就是執行順序，使寫算法和看算法只需從上到下進行，十分方便。但由于 N-S 圖僅使用三種基本結構設計程序，因此使某些程序設計的實現變得繁瑣和困難。

圖1.6是描述例1.1的N-S圖。

4.偽代碼

偽代碼（Pseudo-code）又稱程序設計語言 PDL，是用介于自然語言和計算機語言之間的文字和符號來描述算法的。根據編程語言的不同，有對應的類xxx語言，例如類C、類Pascal等。偽代碼借助于某些高級語言的控制結構和一些自然語言的嵌套，每一行（或幾行）表示一個基本操作，書寫方便，格式緊湊，比較好懂，很容易轉化為高級語言程序。

偽代碼可以用英文、漢字、中英文混合表示算法，以便于書寫和閱讀為原則。用偽代碼描述算法并無固定的、嚴格的語法規則，它比程序設計語言更容易描述和理解，又比自然語言更接近程序設計語言，只要把意思表達清楚，書寫格式清晰易讀即可。

下面是描述例1.1的偽代碼。

read  a,b,c
if a>b
  a=>max
else
  b=>max
if c>max
  c=>max
print max

用自然語言、流程圖、N-S流程圖、偽代碼描述的算法很容易轉換為計算機程序，只要選擇一種計算機語言，按照其語法規則，就可以編寫出計算機程序。