プログラミングにおける設計図、フローチャートとは

プログラミングを行う際には、いきなりコード記述していく人は滅多ににいないでしょう。プログラミングをする際には、必ずプログラミングの流れや設計図といったものが必要になります。その際にプログラミングの流れを整理するために作成するのがフローチャートです。フローチャートは別名「流れ図」とも呼ばれており、シンプルかつプログラミングの構造を視覚化出来るので、直感的に理化しやすいものとなっています。このフローチャートがあるかどうか、更にフローチャートがしっかり作成されているかどうかでプログラミングの品質に大きく関わってくるといっても過言ではないくらい、基本でありながらも非常に重要なものとなっています。以下のサンプルを見てみましょう。

これが簡単なフローチャートとなります。「部屋が暗い」という状態に対してどのような観点でチェックを行うか、そしてどのような対処を行うか、ということが視覚的に理解することができます。

フローチャートを作成するメリット

プログラム構造を整理する

フローチャートを書くことでプログラム構造を整理することができます。プログラムは書き方によって処理速度や可読性に大きく関わってくる為、フローチャートを作成することで質の高いプログラムを作成できると言えます。

プログラミング速度の向上

プログラミングがしっかりと構造化されているということはプログラミングを行う際の作業スピードが早くなることに繋がります。フローチャートがある場合とない場合、つまり設計図の有無によってプログラムの作成にかかる時間が大きく変わるのは明白です。設計図がしっかりと作成されていなければ、修正作業が増え時間がかかってしまいます。

プログラム品質の向上

フローチャートを作成することでプログラムが構造化できることは先程説明したのですが、構造化によってプログラムが明確化し、設計ミスや不具合を未然に防ぐことが出来、プログラムの品質そのものが向上します。また、自分の頭の中だけで考えているだけでは、設計ミスなどを見落としてしまうこともありますが、フローチャートを作成し、他の人と共有することでプログラムの欠陥などをプログラミングを行う前に発見することができます。

フローチャートの基本となる記号

フローチャートでは図形の形によって意味が決まっています。これによって、文字だけでなく、図形からフローチャートの流れを理解することが出来るのです。

開始・終了

フローチャートの開始と終了を表しています。一般的に「処理開始」「処理終了」と記述します。

処理

処理内容を表す記号です。この記号の中に処理内容を記述します。

条件分岐

条件分岐を表す記号となっています。記号の中に条件を記述し、「YES」「NO」と分岐をさせて別々の処理へと分岐させます。

定義済み処理

これは既に定義された一連の処理などを表現するときに使用する記号です。「サブルーチン」という呼び方をされています。

ループ開始

ループ処理という繰り返し行う処理の始まりに使用する記号です。開始記号のあとに繰り返しを行う処理を記述していきます。開始記号と終了記号の間に記述された処理を条件に合う限り、繰り返していきます。繰り返し処理の最後は必ず終了記号を使用します。

入出力

外部データの参照や書き込み、ファイルの入出力などをこの記号の中に記述します。

結合子

フローチャート内の別の処理へとジャンプさせることが出来る記号です。フローチャートが長い場合や複雑になっている場合はこの記号を用いてある程度簡略化をすることができます。

外部結合子

先程の結合子がフローチャート内部だったことに対して、この記号はフローチャートの外部処理へとジャンプさせるものとなっています。

フローチャートの基本の構造

ここからはフローチャートの基本的な構造について紹介していきます。

順次構造

順次構造とは文字通り上から順番に処理を記述していくフローチャートです。最も基本的な形のフローチャートとなります。

分岐構造

分岐構造とは、条件によって処理内容を変更するプログラムです。代表的な分岐構造としては、プログラミング構文である「switch case」「if else」と言った処理を表現することができます。分岐構造のフローチャートでは、ひし形の分岐記号を使用します。

反復（ループ）構造

反復（ループ）構造とは、条件に合っている場合は、また条件にあうまで処理をループさせるプログラム構造です。代表的なものでは「for」「while」「do while」といったプログラム構文を表現する際に反復構造のフローチャートを作成します。またループの中に繰り返し処理を記述し、ループ構造を入れ子にすることもできます。

まとめ

いかかでしょうか。今回はフローチャートの基本について紹介しました。フローチャートはプログラミングにおける基本であり、しかし突き詰めれば非常に奥の深いものでもあります。プログラミングの際にフローチャートを作成することで、自身のプログラミングスキルの上達にも繋がりますので、是非挑戦してみてください。