การถ่ายทอดความคิดในการแก้ปัญหาด้วยอัลกอรึทึม

การเขียนรหัสจำลอง  (Pseudo  Code)      

คือการเขียนอัลกอริทึมโดยใช้ประโยคภาษาอังกฤษที่สื่อความหมายง่าย ๆ  สามารถอ่านแล้วเข้าใจได้โดยทันที   แต่ก็สามารถใช้รูปแบบที่เป็นภาษาพูดด้วยภาษาไทยและภาษาอังกฤษก็ได้      โครงสร้างของรหัสจำลองเริ่มต้นด้วยข้อความ Begin   แล้วอธิบายขั้นตอนการทำงานโดยใช้คำสั่งต่าง ๆ ที่ใกล้เคียงกับภาษาคอมพิวเตอร์ในการเขียนโปรแกรม เช่น

คำสั่ง  read    หมายถึง  การอ่านค่าหรือรับค่าข้อมูลตัวแปรตามที่กำหนดไว้

คำสั่ง  print    หมายถึง  การแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ

                 และพิมพ์ข้อความ End  เมื่อจบการทำงาน
 

การเขียนรหัสจำลองจะต้องมีการวางแผนสำหรับการอ้างอิงถึงข้อมูลที่จะต้องนำไปใช้ภายในโปรแกรมด้วยการสร้างตัวแปร   โดยใช้เครื่องหมายเท่ากับ  (= )  แทนการกำหนดค่าตัวแปร    

การเขียนผังงาน ( Flowchart )
             ผังงาน คือ แผนภาพที่มีการใช้สัญลักษณ์รูปภาพและลูกศรที่แสดงถึงขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมหรือระบบทีละขั้นตอน รวมไปถึงทิศทางการไหลของข้อมูลตั้งแต่แรกจนได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ มี 2 ประเภท คือ ผังงานระบบ และผังงานโปรแกรม

ประโยชน์ของผังงาน
• ช่วยลำดับขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม และสามารถนำไปเขียนโปรแกรมได้โดยไม่สับสน
• ช่วยในการตรวจสอบ และแก้ไขโปรแกรมได้ง่าย เมื่อเกิดข้อผิดพลาด
• ช่วยให้การดัดแปลง แก้ไข ทำได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว
• ช่วยให้ผู้อื่นสามารถศึกษาการทำงานของโปรแกรมได้อย่างง่าย และรวดเร็วมากขึ้น
วิธีการเขียนผังงานที่ดี
• ใช้สัญลักษณ์ตามที่กำหนดไว้
• ใช้ลูกศรแสดงทิศทางการไหลของข้อมูลจากบนลงล่าง หรือจากซ้ายไปขวา
• คำอธิบายในภาพควรสั้นกะทัดรัด และเข้าใจง่าย
• ทุกแผนภาพต้องมีลูกศรแสดงทิศทางเข้า - ออก
• ไม่ควรโยงเส้นเชื่อมผังงานที่อยู่ไกลมาก ๆ ควรใช้สัญลักษณ์จุดเชื่อมต่อแทน
• ผังงานควรมีการทดสอบความถูกต้องของการทำงานก่อนนำไปเขียนโปรแกรม

1.ผังงานระบบ (System Flowchart)

            จะแสดงภาพรวมของระบบ เน้นแสดงเฉพาะสื่อที่ทำหน้าที่นำข้อมูลเข้าและออก โดยจะไม่แสดงถึงรายละเอียดวิธีการประมวลผล ซึ่งจะนำไปแสดงไว้ในส่วนของผังงานโปรแกรมแทน

 

2.ผังงานโปรแกรม ( Program Flowchart )

                  การเขียนผังโปรแกรมจะประกอบไปด้วยการใช้สัญลักษณ์มาตรฐานต่าง ๆ ที่เรียกว่า สัญลักษณ์ ANSI ( American National Standards Institute ) ในการสร้างผังงาน

  

' กระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ

             1. การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา
         การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา (State the problem) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนแรกสุดก่อนที่จะลงมือแก้ปัญหา แต่ผู้แก้ปัญหามักจะมองข้ามความสำคัญของขั้นตอนนี้อยู่เสมอ จุดประสงค์ของขั้นตอนนี้ คือการทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อแยกให้ออกว่าข้อมูลที่กำหนดมาในปัญหาหรือเงื่อนไขของปัญหาคืออะไร และสิ่งที่ต้องการคืออะไร อีกทั้งวิธีการที่ใช้ประมวลผล ในการวิเคราะห์ปัญหาใด กล่าวโดยสรุปมีองค์ประกอบในการวิเคราะห์ ดังนี้

          1. การระบุข้อมูลเข้า  ได้แก่ การพิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่กำหนดมาในปัญหา

             2. การระบุข้อมูลออก  ได้แก่ การพิจารณาเป้าหมายหรือสิ่งที่ต้องหาคำตอบ

            3. การกำหนดวิธีประมวลผล  ได้แก่ การพิจารณาขั้นตอนวิธีหาคำตอบหรือข้อมูลออก

         

                2. การเลือกเครื่องมือและออกแบบขั้นตอน
          การเลือกเครื่องมือและออกแบบขั้นตอนวิธี (Tools and Algorithm development) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนของการวางแผนในการแก้ปัญหาอย่างละเอียดถี่ถ้วน หลังจากที่เราทำความเข้าใจกับปัญหา พิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่มีอยู่ และสิ่งที่ต้องการหาในขั้นตอนที่ 1 แล้ว  ขั้นตอนนี้จะเริ่มจากการเลือกเครื่องมือที่ใช้ในการแก้ปัญหา โดยพิจารณาความเหมาะสมระหว่างเครื่องมือกับเงื่อนไขต่างๆ ของปัญหาซึ่งหมายรวมถึงความสามารถของเครื่องมือในการแก้ปัญหาดังกล่าว และสิ่งที่สำคัญคือความคุ้นเคยในการใช้งานเครื่องมือนั้นๆ ของผู้แก้ปัญหา 

อีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญในการแก้ปัญหา คือยุทธวิธีที่ใช้ในการแก้ปัญหาหรือที่เราเรียกว่าขั้นตอนวิธี(algorithm) ในการแก้ปัญหา  ผู้แก้ปัญหาต้องวางแผนว่าจะใช้เครื่องมือดังกล่าวเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและดีที่สุด การออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา ผู้แก้ปัญหาควรใช้แผนภาพหรือเครื่องมือในการแสดงขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจ เช่น  ผังงาน (flowchart) ที่จำลองขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในรูปของสัญลักษณ์  รหัสลำลอง (pseudo code) ซึ่งเป็นการจำลองขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในรูปของคำบรรยาย การใช้เครื่องมือช่วยออกแบบดังกล่าวนอกจากแสดงกระบวนการที่ชัดเจนแล้ว ยังช่วยให้ผู้แก้ปัญหาสามารถหาข้อผิดพลาดของวิธีการที่ใช้ได้ง่ายและแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว

 

   3. การดำเนินการแก้ปัญหา

การดำเนินการแก้ปัญหา (Implementation) หลังจากที่ได้ออกแบบขั้นตอนวิธีเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ต้องลงมือแก้ปัญหาโดยใช้เครื่องมือที่ได้เลือกไว้ หากการแก้ปัญหาดังกล่าวใช้คอมพิวเตอร์เข้ามาช่วย  ขั้นตอนนี้ก็เป็นการใช้โปรแกรมสำเร็จหรือใช้ภาษาคอมพิวเตอร์เขียนโปรแกรมแก้ปัญหา ขั้นตอนนี้ต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับเครื่องมือที่เลือกใช้ซึ่งผู้แก้ปัญหาต้องศึกษาให้เข้าใจและเชี่ยวชาญ ในขณะที่ดำเนินการหากพบแนวทางที่ดีกว่าที่ออกแบบไว้ก็สามารถปรับเปลี่ยนได้

              
              4. การตรวจสอบและปรับปรุง

            การตรวจสอบและปรับปรุง (Refinement) หลังจากที่ลงมือแก้ปัญหาแล้ว ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าวิธีการนี้ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง โดยผู้แก้ปัญหาต้องตรวจสอบว่าขั้นตอนวิธีที่สร้างขึ้นสอดคล้องกับรายละเอียดของปัญหา ซึ่งได้แก่ ข้อมูลเข้า และข้อมูลออก เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถรองรับข้อมูลเข้าได้ในทุกกรณีอย่างถูกต้องและสมบูรณ์ ในขณะเดียวกันก็ต้องปรับปรุงวิธีการเพื่อให้การแก้ปัญหานี้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด