Planen und Strukturieren: Flussdiagramm

Wozu braucht man einen Plan?

Das wichtigste am Programmieren und damit verbundenen Entwickeln von Algorithmen ist, dass man weiß, was man tut. Der Rechner macht nämlich nicht das, was man von ihm will, sondern was man ihm sagt. Mit einem klaren Plan, in dem schon einige Hürden beseitigt sind, verkürzt man die Programmierzeit deutlich. Insbesondere bei Fehlern kann man diese mit einem klaren Konzept wesentlich schneller beseitigen. Die wenigsten Programme schreibt man auf anhieb fehlerfrei!

Flussdiagramme

Im Entwicklungsprozess von Algorithmen eignen sich Flussdiagramme, da man so schön schmieren und abändern kann. Ist der Algorithmus fertig, ist die Darstellung in einem Struktogramm übersichtlicher. Ein Flussdiagramm besteht aus folgenden Komponenten:

• Startsymbol: Jedes Programm braucht einen eindeutig definierten Startpunkt.
• Elementaraktion: Befehle, die (hier) der Roboter ausführen soll. Je nach Detailgrad kann man auch mehrere Einzelbefehle zu einer Elementaraktion zusammenführen. Beispiel: "Fahr x Umdrehungen geradeaus" anstelle von "Setze Geschwindigkeit linker Motor | % rechter Motor | drehe linken Motor um x Grad...
• Pfeil: Ein Pfeil verbindet Elemente mit einander, gibt die Flussrichtung vor und steuert somit den Ablauf des Programms.
• Bedingung: Dahinter steht eine Frage, die man mit ja oder nein beantworten muss. Abhängig davon folgen unterschiedliche Aktionen. Beispiel: "Ist im Bereich 20 cm vor dem Roboter ein Hindernis?"
• Endesymbol: In der Regel benötigt ein Algorithmus ein definiertes Ende, bei dem das Programm terminiert. Selbst bei einem Programm mit Endlosschleife (Kreisfahrt des Roboters) muss man irgendwann das Programm (z.B. durch Tastendruck) beenden.
• Schleife: Eine Wiederholung erspart das mehrfache Notieren von "ähnlichen" Elementaraktionen (siehe Abbildung 1, rot eingefärbt). Irgendwann muss man aufhören, zu wiederholen, dazu benötigt man eine Abbruchbedingung (ebenfalls rot). Im Flussdiagramm ist das auffälligste Merkmal einer Schleife der "Pfeil zurück" (blau eingefärbt).

Flussdiagramme zeichnet man am schnellsten zunächst auf ein Schmierblatt. Will man es digital abbilden, eignet sich das kostenlose Zeichenprogramm DIA.