编辑：简介

为了扩大读者群，我通过一个详尽的（有些乏味的）现实生活例子重新阐述了我的原始问题。原始问题如下所示。

Tom刚被聘为Acme Inc.（根据其在前两个工作日的表现）担任初级软件工程师。他的工作是用编程语言Acme
++实现由高级软件开发人员设计的算法。公司按照goto首席执行官的唯一命令执行严格的“不”政策。如果Tom的试用期表现出色，他将在公司担任全职工作。

在第1天，Tom收到以下要实施的算法。

Step 1. START
Step 2. Input x
Step 3. In case x<0 goto Step 4 otherwise goto Step 5
Step 4. Set x=-x
Step 5. Output x
Step 6. END

Tom认为任务非常复杂，他认为通过将其表示为流程图，可以从研究程序的抽象结构中受益。在绘制下图第一天的流程图后，他很快意识到，他被要求计算x的绝对值，并且他可以使用简单的if-then-else语句来实现它。汤姆很高兴，他在一天结束时完成了任务。

在第2天，Tom收到以下要实施的算法。

Step 1. START
Step 2. Input x
Step 3. In case x<0 goto Step 2 otherwise goto Step 4
Step 4. Output x
Step 5. END

作为新手，汤姆再次感到最好以抽象的方式理解该算法，因此他绘制了以下流程图第二天的流程图。

对流程图的检查表明，Tom被要求执行一个while循环，以等待第一个非负输入。汤姆很高兴，并在一天结束时完成了任务。

基于他出色的表现，Tom被聘为公司。

但是，在第3天，汤姆就陷入了困境，因为他收到了goto由公司前雇员设计的1996
跳的1000行算法，并且没有其他人知道算法的作用，它是如何做到的，以及为什么首先要以这种方式设计它。但是，这根本不涉及汤姆，因为他的唯一任务是不管算法是什么都实现该算法。凭借前两天的专业知识，他在具有1997个有向边的1000个节点上绘制了流程图。汤姆非常绝望，他在stackoverflow上询问如何处理这种混乱，有经验的程序员反复建议他这样做

1. 将程序分解为较小的部分；和
2. 他确信在某些情况下实际上可以使用goto; 和
3. 他被告知要“重组”程序。

汤姆非常勤奋，考虑了这些建议，他的想法如下：

1. 他意识到，如果流程图的连接部分正好具有一个进度，而正好具有一个出度，则可以将其视为可以独立开发的“子算法”，因此他可以分手工作。以这种方式。但是，他不知道如何首先找到这样的组件，也不知道是否还有其他聪明的方法可以进一步解决问题。
2. Tom并不真正在乎使用goto编程是好是坏（请参阅GOTO仍然被认为是有害的？），他担心的是他的公司始终需要遵循某些编程准则。
3. 汤姆确实可以触及该算法，即他可以自行决定替换某些指令，从而得出等效的算法。但是，汤姆不知道计划的哪一部分需要重组，更重要的是，他不明白为什么必须进行重组。Tom紧张地凝视着他的1000顶点图，但实际上并不真正知道如何开始实现它。

有关此帖子（已编辑）的问题如下：

您能帮助Tom弄清楚如何开始实施“两线制不明显”的东西吗？特别是，显然应该按照什么顺序执行流程图各节点所描述的任务？是否很清楚，某些嵌套循环应以什么顺序依次出现？

流程图中最小的“原子”是什么，这些原子不能进一步分解为较小的部分？也就是说，Tom何时可以自信地对stackoverflow做出回应，“我已经将算法分解成较小的部分”？是不是所有内容本质上都是while循环和/或二进制分支点（第一天和第二天的任务）？

如何像汤姆在第一天和第二天那样自动地或多或少地实现这种“原子”？

汤姆（Tom）能否与首席执行官争辩说，goto在某些情况下使用是必不可少的，也就是说，他们要么使用它来实现某些算法，要么完全没有其他方法可以按照公司的指导方针来实现它（也就是说，不使用goto）
？

流程图的哪些部分有问题，需要进行重组，为什么？例如，三路分支可以用嵌套的两路if-then-
else语句代替，也就是说，Tom可以安全地假定流程图中的每个节点的出节点数最多为2。但是，应该采取什么其他重组措施来处理由goto语句引起的所有嵌套循环呢？什么样的图形属性使重组成为必要？也许，学位高？

（由软件开发团队提供）最初提出的算法的流程图背后的数学（图形）理论是什么，以及（如Tom所说的）实际上更多的算法的重组和分解流程图-或更少 自动
实现？

原始问题

假设我有一些使用二进制决策和goto语句的算法。该算法以以下高级方式在N> = 2（有限）步中进行描述，并且应按顺序执行（一个步骤一个接一个）：

不管什么算法

Step 1. START
Step 2. Do something. If condition in Step 2 holds goto Step X else goto Step Y.
Step 3. Do something. If condition in Step 3 holds goto Step U else goto Step V.
Step 4. Do something.
Step 5. Do something. If condition in Step 5 holds goto...
Step 6. ...
...
Step N. END

你明白了。例如，Knuth以这种与编程语言无关的高级方式在其书中描述了算法。

现在的问题是如何将带有goto语句的高级描述转换为带有while循环和if /
else语句的实际实现？是否可以完全消除所有goto语句，并用while循环替换它们？如果是这样， 一般 应该怎么做？

基于算法的描述，可以构造相应的流程图，从而构造（定向）流程图。因此，换句话说，问题是“如何实现基于其流程图上无码goto语句 一般 ？”。

有两种方法可以回答这个问题。最好且非常有希望的是，我正在寻找一种算法方法来实现算法。如果ALGORITHM WHATEVER 非常
简单，则可以直观地看出应该做什么，但是在我看来，一旦频繁访问某个步骤（很多goto语句在那跳），或者当什么时候流程图的节点之一具有较大的度数。然后，我不太清楚while循环应该以什么特定顺序嵌套。另一方面，一个人很可能根本无法完成我通常想要的事情，而这样的回答应该得到对算法不可能的高级描述的支持，该描述清楚地表明，无论如何，一个人根本无法做避免使用goto
跳入实际的实现。

在我看来，将实现转换为流程图的要求有几次：自动流程图工具和此处[创建流程图的[算法一点指导？。程序code2flow似乎是可视化代码的良好起点。

但是，我对另一个方向感兴趣。一个简单的搜索显示DRAKON（另请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/DRAKON和http://drakon-editor.sourceforge.net/）可能完全在执行我要问的事情。从这个角度来看，问题是，在不使用该goto语句的额外假设下，这种自动流程图到代码程序将如何工作？