代码流程图_LaTeX 中传统流程图的绘制方法

由于工作需要，经常需要在各类文档中绘制传统程序流程图。流程图当然可以在 Visio、亿图等工具进行绘制，截图(位图，不推荐)或是导出为 PDF (矢量图，推荐)后，再通过graphicx 宏包的\includegraphics命令插入到 LaTeX 实现排版。这是一种简单直接的方法，但这种方法会存在如下问题：

需要额外的软件支持，降低了文档的独立性。
字体、字号无法与正文匹配，整体效果不协调。
缩放时字号会产生变化，无法满足字号比正文小1号的常规要求。
不便后期修改、编辑和维护。

因此，在 LaTeX 中直接使用 TikZ 工具绘制流程图，是一个相对较好的选择。

直接绘制

流程图的基本形状有矩形、菱形、平行四边形、圆角矩形等。可以使用TikZ的\node命令布置这些形状结点，然后绘制对应流程线就可以实现流程图的绘制。

为绘制不同形状的结点，可以为\node命令的可选参数中设置rectangle、diamond、trapezium、rounded corners等绘制属性。

显然，直接用 TikZ 代码进行流程图绘制是一个比较烦琐的过程，并且不符合 LaTeX 内容与格式分离的基本思想。同时，当有多个流程图需要绘制时，代码过于冗余，不便维护，代码的复用性也较差，不同流程图也容易产生不一致现象。

使用`flowchart`宏包绘制

为简化流程图的绘制代码，可以引入合适的 LaTeX 宏包进行流程图绘制。一个比较方便的宏包是flowchart宏包，它提供了如下基本的流程图形状：

显然，该宏包提供的基本流程图形状不能完全符合我国的绘制习惯。关于该宏包的使用细节，请在命令行用命令查阅其使用说明书。

设置node样式绘制

当然，可以将\node命令的可选参数中的rectangle、diamond、trapezium、rounded corners等绘制属性用tikzset命令定义为绘图样式，以实现代码的简化和代码的复用。在 Brent Longborough [1] 中，给出了使用这一方式的绘制样例和实现代码。

自定义宏包绘制

根据LaTeX内容与格式分离的基本思想，显然将\tikzset样式定义及其它的设置封装为宏包，使用起来则更为方便。在完成这一封装之前，笔者刚好阅读了tikz-imagelabels 宏包的源代码，发现其key-value实现思路非常值得借鉴。因此，基于 Brent Longborough [1] 的代码，结合 tikz-imagelabels 宏包的key-value思路，笔者设计与制作了tikz-flowchart 宏包，以便在 LaTeX 中用 TikZ 实现流程图绘制，详见 [2]。

在tikzpicture环境中，使用该宏包绘制流程图的基本过程是：

用\flowchartset命令设置全局(导言区)或局部绘制参数。
使用类似\node proc, join {$k -= 1$};命令采用proc、test、io或term各个node样式参数分别布置需要的流程框结点。
使用类似\node coord, right=0.8 of t1 {}; cmark{1}命令采用coord样式布置其它需要的坐标点(用于流程线的转接)。
使用类似\path (t1.south) to node [near start, xshift=1em] {$y$} (p2);命令进行流程线条件标注。
使用类似\draw norm -- (p2);命令绘制流程线。

个人建议在绘制流程前最好先用纸和笔绘制一个草图，然后再用tikz-flowchart宏包进行绘制，如下图是一个素数判断的流程图草图：

根据该草图可以使用 LaTeX 代码(见阅读原文)绘制如下流程图：

关于tikz-flowchart宏包的使用细节，请参阅中的相关文档说明及使用 LaTeX 样例代码。

Happy TikZing!

参考链接
[1] http://www.texample.net/tikz/examples/author/brent-longborough/
[2] https://github.com/registor/tikz-flowchart/

点击阅读原文，查看完整源代码