ผังงานมีวิธีการทำงานอย่างไร

ความหมายของผังงาน

รูปแบบการเขียนผังงาน

การเขียนผังงานมี 3 รูปแบบ  คือ

1. การทำงานแบบตามลำดับ(Sequence) : รูปแบบการเขียนโปรแกรมที่ง่ายที่สุดคือ เขียนให้ทำงานจากบนลงล่าง เขียนคำสั่งเป็นบรรทัด และทำทีละบรรทัดจากบรรทัดบนสุดลงไปจนถึงบรรทัดล่างสุด สมมติให้มีการทำงาน 3 กระบวนการคือ อ่านข้อมูล คำนวณ และพิมพ์

2.  การเลือกกระทำตามเงื่อนไข(Decision or Selection) : การตัดสินใจ หรือเลือกเงื่อนไขคือ เขียนโปรแกรมเพื่อนำค่าไปเลือกกระทำ โดยปกติจะมีเหตุการณ์ให้ทำ 2 กระบวนการ คือเงื่อนไขเป็นจริงจะกระทำกระบวนการหนึ่ง และเป็นเท็จจะกระทำอีกกระบวนการหนึ่ง แต่ถ้าซับซ้อนมากขึ้น จะต้องใช้เงื่อนไขหลายชั้น เช่นการตัดเกรดนักศึกษา เป็นต้น ตัวอย่างผังงานนี้ จะแสดงผลการเลือกอย่างง่าย เพื่อกระทำกระบวนการเพียงกระบวนการเดียว

3. การทำซ้ำ(Repeation or Loop) : การทำกระบวนการหนึ่งหลายครั้ง โดยมีเงื่อนไขในการควบคุม หมายถึงการทำซ้ำเป็นหลักการที่ทำความเข้าใจได้ยากกว่า 2 รูปแบบแรก เพราะการเขียนโปรแกรมแต่ละภาษา จะไม่แสดงภาพอย่างชัดเจนเหมือนการเขียนผังงาน ผู้เขียนโปรแกรมต้องจินตนาการด้วยตนเอง

การเขียน Flowchart
อย่างแรกเลยที่เราต้องรู้จัก  คือ Algorithm (และต้องเขียนให้เป็นเพราะต้องใช้ตลอด ข้อสอบ Final ของ Intro ก็ประมาณนี้นะมีเขียน Flowchart)
Algorithm  คือ กระบวนการแก้ปัญหาที่สามารถเข้าใจได้ มีลำดับหรือวิธีการในการแก้ไขปัญหาใดปัญหาหนึ่งอย่างเป็นขั้นเป็นตอนและ ชัดเจน เมื่อนำเข้าอะไร แล้วจะต้องได้ผลลัพธ์เช่นไร เช่น เวลาเราจะเดินทางไปโรงเรียน(เปรียบเสมือนปัญหา คือต้องการไปโรงเรียน) ต้องทำอย่างไรบ้าง เพื่อจะไปถึงโรงเรียน(ผลลัพธ์ ที่ต้องการ)  ยกตัวอย่าง

วิธีที่ 1
1.นั่งรถวินมอเตอร์ไซค์ไปปากซอย
2.นั่งรถสองแถวไปเคหะบางพลี
3.ถึงโรงเรียน

วิธีที่ 2
1.เดินจากบ้านไปปากซอย
2.นั่งรถเมล์ไปโรงเรียน
3.ถึงโรงเรียน

วิธีที่ 3
1.นั่ง Taxi ไปโรงเรียน
2.ถึงโรงเรียน

จะสังเกตได้ว่า ใน 1 ปัญหา มีวิธีแก้ไขหลายวิธี แต่ละคนอาจจะคิดวิธีแก้ไขปัญหา(Algorithm) แตกต่างกันออกไป (จากตัวอย่างบางคนอาจจะอาศัยรถคนอื่นไปก็ได้จริงมั้ยค่ะ) เมื่อเรารู้จัก Algorithm แล้ว เราก็เอา Algorithm ที่เราคิดได้ ไปเขียนเป็น Flowchart (ตามลำดับขั้นตอนของ Algorithm)

ที่มา : http://www.numsai.com/

สัญลักษณ์ผังงาน
การเขียนผังงานจะประกอบไปด้วยการใช้สัญลักษณ์มาตรฐานต่าง ๆ ที่เรียกว่า สัญลักษณ์ ANSI ( American National Standards Institute ) ในการสร้างผังงาน ดังตัวอย่างที่แสดงในรูปต่อไปนี้

ผังงานกับชีวิตประจำวัน

การทำงานหลายอย่างในชีวิตประจำวัน จะมีลักษณะที่เป็นลำดับขั้นตอน ซึ่งก่อนที่ท่านจะได้ศึกษาวิธีการเขียนผังงานโปรแกรม จะแนะนำให้ท่านลองฝึกเขียนผังงานที่แสดงการทำงานในชีวิตประจำวันวันก่อนเพื่อเป็น การสร้างความคุ้นเคยกับสัญลักษณ์รูปภาพต่าง ๆ ที่จะมีใช้ในผังงานโปรแกรมต่อไป ดัง ตัวอย่าง 1 เขียนผังงานที่แสดงขั้นตอนการส่งจดหมาย

รูปที่ 2 แสดงการเขียนผังงานที่แสดงขั้นตอนการส่งจดหมาย

ตัวอย่างที่ 2 เขียนผังงานแสดงวิธีการรับประทานยา ที่แบ่งขนาดรับประทานตามอายุของผู้ทานดังนี้
• อายุมากกว่า 10 ปี รับประทานครั้งละ 2 ช้อนชา
• อายุมากกว่า 3 ปี ถึง 10 ปี รับประทานครั้งละ 1 ช้อนชา
• อายุมากกว่า 1 ปี ถึง 3 ปี รับประทานครั้งละ 1/2 ช้อนชา
• แรกเกิดถึง 1 ปี ห้ามรับประทาน

รูปที่ 3 แสดงการเขียนผังงานแสดงวิธีการรับประทานยา

โครงสร้างการทำงานแบบมีการเลือก ( Selection )
เป็นโครงสร้างที่ใช้การตรวจสอบเงื่อนไขเพื่อการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง โดยโครงสร้างแบบนี้จะมีอยู่ด้วยกัน 2 รูปแบบ คือ IF – THEN – ELSE และ IF – THEN

รูปที่4 แสดงโครงสร้างผังงานแบบมีการเลือก

โครงสร้างแบบ IF – THEN – ELSE เป็นโครงสร้างที่จะทำการเปรียบเทียบเงื่อนไขที่ใส่ไว้ในส่วนหลังคำว่า IF และเมื่อได้ผลลัพธ์จากการเปรียบเทียบก็จะเลือกว่าจะทำงานต่อในส่วนใด กล่าวคือถ้าเงื่อนไขเป็นจริง ( TRUE ) ก็จะเลือกไปทำงานต่อที่ส่วนที่อยู่หลัง THEN แต่ถ้าเงื่อนไขเป็นเท็จ ( FALSE ) ก็จะไปทำงานต่อในส่วนที่อยู่หลังคำว่า ELSE

แต่ถ้าสำหรับโครงสร้างแบบ IF – THEN เป็นโครงสร้างที่ไม่มีการใช้ ELSE ดังนั้น ถ้ามีการเปรียบเทียบเงื่อนไขที่อยู่หลัง IF มีค่าเป็นจริง ก็จะไปทำส่วนที่อยู่หลัง Then แต่ถ้าเงื่อนไขเป็นเท็จ ก็จะไปทำคำสั่งที่อยู่ถัดจาก IF – THEN แทน

ตัวอย่าง 3 การเขียนผังงานอ่านค่าข้อมูลเข้ามาเก็บไว้ในตัวแปร A และ B แล้วทำการเปรียบเทียบในตัวแปรทั้งสอง โดยมีเงื่อนไขดังนี้
• ถ้า A มากกว่า B ให้คำนวณหาค่า A – B และเก็บผลลัพธ์ไว้ในตัวแปรชื่อ RESULT
• ถ้า A น้อยกว่าหรือเท่ากับ B ให้คำนวณหาค่า A + B และเก็บผลลัพธ์ไว้ในตัวแปรชื่อ RESULT

รูปที่ 3 แสดงการเขียนผังงานอ่านค่าข้อมูล

ตัวอย่าง 4 การเขียนผังงานเปรียบเทียบค่าข้อมูลที่เก็บอยู่ในตัวแปร X โดยมีเงื่อนไขดังนี้
• ถ้า X > 0 ให้พิมพ์คำว่า ” POSITIVE NUMBER ”
• ถ้า X < 0 ให้พิมพ์คำว่า ” NEGATIVE NUMBER ”
• ถ้า X = 0 ให้พิมพ์คำว่า ” ZERO NUMBER ”

รูปที่ 4 แสดงการเขียนผังงานเปรียบเทียบค่าข้อมูล

โครงสร้างการทำงานแบบมีการทำงานซ้ำ
เป็นโครงสร้างที่มีการประมวลผลกลุ่มคำสั่งซ้ำหลายครั้ง ตามลักษณะเงื่อนไขที่กำหนด อาจเรียก การทำงานซ้ำแบบนี้ได้อีกแบบว่า การวนลูป ( Looping ) โครงสร้างแบบการทำงานซ้ำนี้จะมีอยู่ 2 ประเภท คือ
• DO WHILE
• DO UNTIL

DO WHILE
เป็นโครงสร้างที่มีการทดสอบเงื่อนไขก่อน ถ้าเงื่อนไขเป็นจริงก็จะเข้ามาทำงานในกลุ่มคำสั่งที่ต้องทำซ้ำ ซึ่งเรียกว่าการเข้าลูป หลังจากนั้นก็จะย้อนกลับไปตรวจสอบเงื่อนไขใหม่อีก ถ้าเงื่อนไขยังคงเป็นจริงอยู่ ก็ยังคงต้องทำกลุ่มคำสั่งซ้ำหรือเข้าลูปต่อไปอีก จนกระทั่งเงื่อนไขเป็นเท็จ ก็จะออกจากลูปไปทำคำสั่งถัดไปที่อยู่ถัดจาก DO WHILE หรืออาจเป็นการจบการทำงาน

แสดงโครงสร้างการทำงานซ้ำแบบ DO WHILE

DO UNTIL
เป็นโครงสร้างการทำงานแบบทำงานซ้ำเช่นกัน แต่มีการทำงานที่แตกต่างจาก DO WHILE คือจะมีการเข้าทำงานกลุ่มคำสั่งที่อยู่ภายในลูปก่อนอย่างน้อย 1 ครั้ง แล้วจึงจะไปทดสอบเงื่อนไข ถ้าเงื่อนไขเป็นเท็จก็จะมีการเข้าทำกลุ่มคำสั่งที่ต้องทำซ้ำอีก หลังจากนั้นก็จะย้อนกลับไปตรวจสอบเงื่อนไขใหม่อีก ถ้าเงื่อนไขยังคงเป็นเท็จอยู่ ก็ยังต้องทำกลุ่มคำสั่งซ้ำหรือเข้าลูปต่อไปอีก จนกระทั่งเงื่อนไขเป็นจริง จึงจะออกจากลูปไปทำคำสั่งถัดจาก UNTIL หรืออาจเป็นการจบการทำงาน

แสดงโครงสร้างการทำงานซ้ำแบบ DO UNTIL

สรุปข้อแตกต่างระหว่าง DO WHILE และ DO UNTIL มีดังนี้
1. DO WHILE ในการทำงานครั้งแรกจะต้องมีการตรวจสอบเงื่อนไขก่อนทุกครั้ง ก่อนที่จะมีการเข้ลูปการทำงาน
2. DO UNTIL การทำงานครั้งแรกจะยังไม่มีการตรวจสอบเงื่อนไข แต่จะเข้าไปทำงานในลูปก่อนอย่างน้อย 1 ครั้งแล้วจึงจะไปตรวจสอบเงื่อนไข
3. DO WHILE จะมีการเข้าไปทำงานในลูปก็ต่อเมื่อตรวจสอบเงื่อนไขแล้วพบว่า เงื่อนไขเป็นจริง แต่เมื่อพบว่าเงื่อนไขเป็นเท็จ ก็จะออกจากลูปทันที
4. DO UNTIL จะมีการเข้าไปทำงานในลูปก็ต่อเมื่อตรวจสอบเงื่อนไขแล้วพบว่า เงื่อนไขเป็นเท็จ แต่เมื่อพบว่าเงื่อนไขเป็นจริง ก็จะออกจากลูปทันที

ตัวอย่าง 5 จงเขียนผังงานแสดงการเพิ่มของข้อมูลตัวเลขที่เก็บอย่ในหน่วยความจำที่แอดเดรส 1 โดยที่ค่าเริ่มต้นจาก 0 ให้ทำการเพิ่มค่าทีละ 1 เรื่อยไปจนกระทั่ง J มีค่าข้อมูลมากกว่า 100 จึงหยุดการทำงาน

ตัวอย่างนี้ เป็นตัวอย่างการทำงานแบบทำซ้ำ ซึ่งจะสามารถแสดงการเขียนได้ทั้งแบบ DO WHILE และ DO UNTIL ดังนี้

ผังงานโปรแกรมมีการทำงานอย่างไร

ผังงาน มีความสําคัญอย่างไร

Flowchart ทำยังไง

รูปแบบการเขียนผังงานมีกี่รูปแบบ อะไรบ้าง