程序設計的基本目標是用算法對問題的原始數據進行處理，從而獲得所期望的效果。但這僅僅是程序設計的基本要求。要全面提高程序的質量，提高編程效率，使程序具有良好的可讀性、可靠性、可維護性以及良好的結構，編制出好的程序來，應當是每位程序設計工作者追求的目標。而要做到這一點，就必須掌握正確的程序設計方法和技術。

1.3.1 程序的三種基本結構

結構化程序的概念首先是從以往編程過程中無限制地使用轉移語句而提出的。轉移語句可以使程序的控制流程強制性的轉向程序的任一處，在傳統流程圖中，就是用上節我們提到的"很隨意"的流程線來描述這種轉移功能。如果一個程序中多處出現這種轉移情況，將會導致程序流程無序可尋，程序結構雜亂無章，這樣的程序是令人難以理解和接受的，并且容易出錯。尤其是在實際軟件產品的開發中，更多的追求軟件的可讀性和可修改性，象這種結構和風ge的程序是不允許出現的。為此提出了程序的三種基本結構。

在討論算法時我們列舉了程序的順序、選擇和循環三種控制流程，這就是結構化程序設計方法強調使用的三種基本結構。算法的實現過程是由一系列操作組成的，這些操作之間的執行次序就是程序的控制結構。1996年，計算機科學家Bohm和Jacopini證明了這樣的事實：任何簡單或復雜的算法都可以由順序結構、選擇結構和循環結構這三種基本結構組合而成。所以，這三種結構就被稱為程序設計的三種基本結構。也是結構化程序設計必須采用的結構。

1. 順序結構

順序結構表示程序中的各操作是按照它們出現的先后順序執行的，其流程如圖1-6所示。圖中的s1和s2表示兩個處理步驟，這些處理步驟可以是一個非轉移操作或多個非轉移操作序列，甚至可以是空操作，也可以是三種基本結構中的任一結構。整個順序結構只有一個入口點a和一個出口點b。這種結構的特點是：程序從入口點a開始，按順序執行所有操作，直到出口點b處，所以稱為順序結構。上一節圖1-2表示的就是一個順序結構的流程圖。事實上，不論程序中包含了什么樣的結構，而程序的總流程都是順序結構的。例如，在圖1-3、圖1-4和圖1-5所表示的流程圖中，其總體結構流程都是自上而下順序執行的。

2.選擇結構

選擇結構表示程序的處理步驟出現了分支，它需要根據某一特定的條件選擇其中的一個分支執行。選擇結構有單選擇、雙選擇和多選擇三種形式。

雙選擇是典型的選擇結構形式，其流程如圖1-8所示，圖中的s1和s2與順序結構中的說明相同。由圖中可見，在結構的入口點a處是一個判斷框，表示程序流程出現了兩個可供選擇的分支，如果條件滿足執行s1處理，否則執行s2處理。值得注意的是，在這兩個分支中只能選擇一條且必須選擇一條執行，但不論選擇了哪一條分支執行，最后流程都一定到達結構的出口點b處。前面的圖1-3中就采用了雙選擇結構流程圖。

當s1和s2中的任意一個處理為空時，說明結構中只有一個可供選擇的分支，如果條件滿足執行s1處理，否則順序向下到流程出口b處。也就是說，當條件不滿足時，什么也沒執行，所以稱為單選擇結構，如圖1-7所示。

多選擇結構是指程序流程中遇到如圖1-9所示的s1、s2、……、sn等多個分支，程序執行方向將根據條件確定。如果滿足條件1則執行s1處理，如果滿足條件n則執行Sn處理，總之要根據判斷條件選擇多個分支的其中之一執行。不論選擇了哪一條分支，最后流程要到達同一個出口處。如果所有分支的條件都不滿足，則直接到達出口。有些程序語言不支持多選擇結構，但所有的結構化程序設計語言都是支持的，C語言是面向過程的結構化程序設計語言，它可以非常簡便的實現這一功能。本書在第五章將詳細介紹各種形式的選擇結構應用問題。

3.循環結構

循環結構表示程序反復執行某個或某些操作，直到某條件為假（或為真）時才可終止循環。在循環結構中最主要的是：什么情況下執行循環？哪些操作需要循環執行？循環結構的基本形式有兩種：當型循環和直到型循環，其流程如圖1-10所示。圖中虛線框內的操作稱為循環體，是指從循環入口點a到循環出口點b之間的處理步驟，這就是需要循環執行的部分。而什么情況下執行循環則要根據條件判斷。

當型結構：表示先判斷條件，當滿足給定的條件時執行循環體，并且在循環終端處流程自動返回到循環入口；如果條件不滿足，則退出循環體直接到達流程出口處。因為是"當條件滿足時執行循環"，即先判斷后執行，所以稱為當型循環。其流程如圖1-10（a）所示。

直到型循環：表示從結構入口處直接執行循環體，在循環終端處判斷條件，如果條件不滿足，返回入口處繼續執行循環體，直到條件為真時再退出循環到達流程出口處，是先執行后判斷。因為是"直到條件為真時為止"，所以稱為直到型循環。其流程如圖1-10（b）所示。本章圖1-5用迭代法求和的流程圖就是一個典型的直到型循環結構。

同樣，循環型結構也只有一個入口點a和一個出口點b，循環終止是指流程執行到了循環的出口點。圖中所表示的S處理可以是一個或多個操作，也可以是一個完整的結構或一個過程。

整個虛線框中是一個循環結構。

通過三種基本控制結構可以看到，結構化程序中的任意基本結構都具有唯一入口和唯一出口，并且程序不會出現死循環。在程序的靜態形式與動態執行流程之間具有良好的對應關系。