Pseudocode

DerPseudocodeist ein Programmcode, der nicht zur maschinellen Interpretation, sondern lediglich zur Veranschaulichung einesParadigmasoderAlgorithmusdient. Meistens ähnelt erhöheren Programmiersprachen,gemischt mitnatürlicher Spracheund mathematischer Notation. Mit Pseudocode kann ein Programmablauf unabhängig von zugrunde liegender Technologie beschrieben werden. Er ist damit oft kompakter und leichter verständlich als realer Programmcode.Andererseits ist er formaler und damit klarer und weniger missverständlich als eine Beschreibung in natürlicher Sprache.

Verwendung

Um einenAlgorithmuszu verstehen, kann man ihn als Programm untersuchen. Das wird aber erschwert durch die Eigenheiten der Programmiersprache, vor allem ihrerSyntax.Zudem haben verschiedene Programmiersprachen unterschiedliche Syntaxen. Jede Formulierung als Programm in einer bestimmten Programmiersprache schließt alle Leser aus, die dieser Sprache nicht mächtig sind. Deshalb formuliert man den Algorithmus zwar ähnlich einem Programm, aber ohne auf eine bestimmte Programmiersprache einzugehen: in Pseudocode.

Pseudocode wird dann eingesetzt, wenn die Funktionsweise eines Algorithmus erklärt werden soll und Einzelheiten der Umsetzung in eine Programmiersprache stören würden. Ein typisches Beispiel sind dieFelder,die etwa inPascalvon Eins an indiziert werden, in anderen Sprachen wieJavadagegen von Null an. In Lehrbüchern werden deshalb Algorithmen gelegentlich in Pseudocode wiedergegeben.

Man kann ein Programm durch Pseudocodespezifizieren.Das sollte allerdings eher vermieden werden, denn die Formulierung als Pseudocode ist bereits eine Programmiertätigkeit, die von der Konzentration auf die Anforderungen ablenkt.

Auch bei der Entwicklung von Algorithmen und der Umformung von Programmen (Programmtransformation,Refactoring) wird Pseudocode eingesetzt.

Aussehen und Stilrichtungen

Pseudocode hat den Anspruch, intuitiv klar zu sein. GeeigneteMetaphernaus der Umgangssprache geben einen Verfahrensschritt prägnant wieder, ohne dass dazu eine Erklärung nötig ist, zum Beispiel „durchlaufe das Feld a mit Index i “oder „vertausche die Inhalte der Variablen x und y “. Solche Stilmittel verbessern die Übersicht.

Pseudocode kann sich in seinem Stil an eine bestimmte höhere Programmiersprache anlehnen, zum Beispiel anPascaloder anC.Ein an die ProgrammierspracheJavaangelehnter Pseudo-Code nennt sichJana.Im Pascal-Stil werdenSchlüsselwörterwiebegin,end,then,do,repeat,untilbenutzt. Im C-Stil werden stattdessen geschweifte Klammern{,}gesetzt und das Schlüsselwortthenwird ausgelassen. Dieser Stil wird oft von Programmierern benutzt, die solche Sprachen verwenden. Beide Stile findet man in Lehrbüchern.

Die Blockstruktur wird gelegentlich auch nur durch Einrücken wiedergegeben.

Eine Liste häufig verwendeter Schlüsselwörter:

Module

• programProgrammname... endProgrammname
• klasseKlassenname{... }

Fallunterscheidungen

• if... then... else... end if/exit
• wenn... dann... sonst... wenn_ende
• falls... dann... falls_nicht... falls_ende

Schleifen

• wiederhole... solange/bis... wiederhole_ende
• while... do...
• repeat... until...
• for... to... stepSchrittweite... next

Kommentare

• // kommentar
• # kommentar
• /* kommentar */

Definition von Funktionen

• function()... begin... end
• funktion()... start... ende

Zusicherungen

• assert
• jetzt gilt

Beispiele

Pseudocode im Stil von Pascal

programNameundKurzbeschreibung
LiesDatenStruktur
LiesDatenInhalt
...
ifDatenUnvollständigthen
FehlerMelden
exit
endif
HauptstatistikBerechnen
ZusammenstellungBerechnen
ResultateinHTML-Dateischreiben
endprogramName

Siehe auch:Pascal (Programmiersprache)

Pseudocode im BuchAlgorithmen – Eine Einführung

Im BuchAlgorithmen – Eine Einführung(englischer OriginaltitelIntroduction to Algorithms,übersetzt vonPaul Molitor) werden Konventionen für einen Pseudocode definiert. Dabei werden keine Fehlerbehandlungen und andere Ausnahmen behandelt. Das folgende Beispiel (angelehnt an das erwähnte Buch) zeigt denInsertionsort-Algorithmus in dieser Pseudocode-Variante.

INSERTION-SORT(A)
forj=2toA.länge
schlüssel=A[j]
// Setze A[j] in das sortierte Teilfeld A[1.. j - 1] ein
i=j-1
whilei>0undA[i]>schlüssel
A[i+1]=A[i]
i=i-1
A[i+1]=schlüssel

Es gelten in dieser Pseudocode-Variante folgende Konventionen:

• Einrückungen kennzeichnen die Blockstruktur. So werden im Beispiel die Zeilen 2 bis 9 der ProzedurINSERTION-SORTzugeordnet, die Zeilen 3 bis 9 derfor-Schleife und die Zeilen 7 und 8 derwhile-Schleife.
• Feldelemente werden mit 1 beginnend durchnummeriert.

Schleifen

Es gibt die dreiSchleifenkonstrukte:

• while-Schleife mit folgender Syntax:

while<Bedingung>
<eingerückte Anweisung>*

• for-Schleife mit folgender Syntax:

for<Initialisierung>to|downto<Endebedingung>[by<delta>]
<eingerückte Anweisung>*

Die Laufvariable einer for-Schleife behält ihren Wert auch nach dem Durchlauf der Schleife. Sie enthält dann den Wert des letzten Schleifendurchlaufs. Bei for-Schleifen wird das Schlüsselworttoverwendet, wenn die Laufvariable in jedem Schleifendurchlauf umdeltabzw. eins erhöht wird, oder das Schlüsselwortdownto,wenn die Laufvariable bei jedem Durchlauf umdeltabzw. eins verringert wird.

• repeat-until-Schleife mit folgender Syntax:

repeat
<eingerückte Anweisung>*
until<Endebedingung>

Verzweigungen

Verzweigungen werden durchif-elsegekennzeichnet:

if<Bedingung>
<eingerückte Anweisungen im If-Teil>*
[else
<eingerückte Anweisung im Else-Teil>*]

Sonstiges

• Kommentare werden durch//gekennzeichnet.
• Mehrfachzuweisung wiei = j = kwerden von rechts nach links interpretiert:j = kundi = j
• Variablen sind ohne explizite Kennzeichnung immer nur lokal verwendbar.
• Auf Elemente in einem Feld wird über einen Index in eckigen Klammern zugegriffen:A[3]gibt das Element mit dem Index3zurück.
• Zusammenhängende Daten werden in Objekte gekapselt, auf deren Attribute mit dem Punktoperator zugegriffen werden kann, z. B. die VariablenVornameundNachnamewerden in ein ObjektPersongekapselt. MitPerson.Vornamekann auf das AttributVornamezugegriffen werden.
• Bei Prozeduraufrufen werden Basistypen als Werte übergeben ( "call by value" ), Objekte und Felder mit einer Referenz ( "call by reference" ).
• Das Schlüsselwortreturnkennzeichnet das Ende einer Prozedur und kann einen optionalen Rückgabewert enthalten.
• Die Booleschen Operatoren „und “und „oder “sind träge Operatoren, das heißt für „x und y “wird zunächst x ausgewertet. Wenn x falsch ist, wird y nicht mehr ausgewertet.
• Das Schlüsselworterrorwird verwendet, wenn ein Fehler aufgetreten ist. Die Fehlerbehandlung übernimmt die aufrufende Prozedur und muss nicht weiter spezifiziert werden.

Alternativen

Anstelle von Pseudo-Code können auchAblaufdiagrammewie dasNassi-Shneiderman-Diagramm,dasJackson-Diagrammoder der normierteProgrammablaufplanverwendet werden.