高中數學中程序框圖的制作

☆紀宏偉

（江蘇教育學院如皋分院，江蘇如皋 226500）

描述算法共有“自然語言”、“程序框圖”和“偽代碼”三種方式。用自然語言表示的算法步驟有明確的順序性，但是對于在一定條件下才會被執行的步驟，以及在一定條件下會被重復執行的步驟，自然語言的表示就顯得困難。偽代碼書寫格式比較自由，容易表達出設計者的思想，但缺點是表達不夠直觀、層次結構不夠醒目。相比之下，程序框圖用圖形的方式表達算法有更清楚的認知和視覺化效果。程序框圖也稱流程圖，是由一些圖框和帶箭頭的流程線組成的，其中圖框表示各種操作的類型，圖框中的文字和符號表示操作的內容，帶箭頭的流程線表示步驟的執行順序。程序框圖的繪制是數學教師經常性的工作之一。如何快速有效地使用計算機繪制程序框圖，也成為大家所關心的問題。在教學實踐中，筆者發現不少教師是采用Word自帶的“繪制”功能來繪制圖形，雖然最終也可以把程序框圖繪制出來，但付出的麻煩和辛苦總是很多。原因有三：

（1）在Word里，若將橢圓形框、平行四邊形框、矩形框、菱形框等圖形符號排列整齊，需要多次調整和嘗試，尤其是流程線上下對齊，以及避免連接空隙或重疊，操作較為復雜，不夠便捷。

（2）在流程線上的合適位置輸入文字時，如輸入表示判定條件“假”或“真”，必須采用文本框輸入文字的辦法，若有多處位置需要出現文字，就需要用多個文本框來控制，這是不方便的。

（3）為了防止移動時的變形、錯位，一般需要將所有的圖形符號（當然也包括文本框）組合起來，這給修改帶來很大的麻煩，因為若要修改某個局部部分，首先需要解除組合，然后再進行操作，比較繁瑣。

與文檔的輸入比較起來，程序框圖的繪制顯然要復雜得多，作為字處理軟件的Word確實顯得力不從心，而Visio相比之下卻有得天獨厚的優勢，Visio是Office系列辦公軟件之一，是當今計算機平面繪圖領域的精品，其主要功能是創建具有專業外觀的圖表。Visio將強大的功能和簡單的操作完美地結合在一起，可以很方便地繪制各種專業的業務流程圖、程序流程圖、數據流程圖和網絡拓撲圖等。它在設計時采用全拖曳式操作，使得繪制圖形就如同搭積木一樣簡單方便；Visio提供所見即所得的繪圖效果，使得在制作過程中就能直接看到繪制的結果，特別在修改的時候，不需要把組合的內容解散就可以修改其中某個形狀，可以最大限度簡化用戶的工作量；Visio的優點還在于其易學易用，不像AutoCAD等專業繪圖軟件需要長時間的學習和實踐。作為Microsoft Office家族中的一員，它的工作界面與Microsoft Office系列軟件中其他的軟件界面相似，對大家來說真可謂“似曾相識”，因此，入手非常容易，特別是其拖曳技術非常能幫助初學者迅速上手，不用學就能初步使用。

下面就使用Visio來制作一個“判斷整數n(n＞2)是否為質數”的程序流程圖。讀者可看到Visio制圖是多么的簡單、方便、快捷。

第1步，啟動Microsoft Visio，在“選擇繪圖類型”中的“類別”欄中選中“程序圖”，右側會同步顯示相關圖表的模板，因為在此制作的是程序框圖，所以，單擊其中的“基本流程圖”就會出現繪圖頁面（如圖1所示）。

圖1 Visio繪圖頁面

第2步，從左側選擇“基本流程圖形狀”展開，找到表示算法開始的橢圓形框（命名為“終結符”的那個形狀），把它拖動到右邊編輯區。選中該形狀框后，拖動其上的控制點來改變它的大小，同時亦用拖動的方法改變其位置。

第3步，采用第2步的方法，繼續拖動平行四邊形框、矩形框、菱形框等圖形符號到右邊編輯區，Visio提供了智能對齊的功能，拖動這些圖形符號時，會自動出現一橫一豎的兩條虛線來幫助用戶對圖形符號對齊定位。

第4步，各個圖形框拖動好并排列在相應位置之后，在各個圖形符號內輸入要顯示的文字（雙擊即可進入文字輸入狀態），比如：在起止框內輸入“開始”、“結束”等，再使用格式工具欄上的文字工具對文字進行修飾，如字體、大小等。

第5步，這一步是用流程線將各個圖形符號連接起來。為此選擇“文件→形狀→其它Visio方案→連接線”，繪制時最好遵循先易后難的原則，先選擇“連接線”下的“直線連接線”，將其拖動到編輯區，從第一個形狀上的連接點處開始，將連接線拖到第二個形狀上項部的連接點上，此時會出現一個紅色框來突出顯示連接點，當出現“粘附到連接點”字樣時，即可松開鼠標，兩個形狀兩端都出現紅色方塊了，說明連接成功了。如果連接線的端點為綠色顯示，說明沒有連接上這個形狀，只需用鼠標稍加調整即可，調整方法與調整Word中的圖形的操作方法一樣簡單。直線箭頭連接好之后，接著選擇“連接線”下的“動態連接線”繪制折線箭頭并連接，將動態連接線拖入編輯區后，根據具體位置關系，使用這個折線箭頭的控制點對其方向、折度進行調整，讓其符合需要。需要提醒的是，如果需要的折線箭頭較復雜時，可以打開“繪圖”工具欄，使用其“直線工具”與“動態連接線”配合制作，效果將會比較理想。

第6步，選擇“常用”工具欄上的“文本工具”，在繪圖頁面上單擊即可進入文本輸入狀態，在需要添加文本說明的連接線上添加完文本，之后在任意空白處單擊退出文本輸入模式。最后用“指針工具”將文本移動到連接線的適當位置。

至此，一個流程圖就做好了，如圖2所示。

圖2 程序框圖

若要放在Word中使用，只需在Visio中選中所畫圖形，復制后再進行粘貼即可。也可單擊“文件”菜單下的“保存”命令，將之保存為圖片格式。

從以上不難看出，用Visio繪制程序框圖的基本方法是，直接將繪圖元件（Visio中稱為形狀）拖動到繪圖頁中，利用形狀的組合創建框圖，與搭積木一樣，可謂手到擒來。用Visio繪制出的程序框圖非常標準美觀，專業精致，非常值得數學教師一試。