ผังงานคอมพิวเตอร์

ทำความรู้จักผังงาน (Flowchart)

ผังงาน (Flowchart) คือ รูปภาพหรือสัญลักษณ์ ที่ใช้เขียนแทนคำอธิบาย ข้อความ
       หรือคำพูดที่ใช้ในอัลกอริทึม เพราะการที่จะเข้าใจขั้นตอนได้ง่ายและตรงกันนั้น  การใช้คำพูดหรือข้อความอาจทำได้ยากกว่าการใช้รูปภาพหรือสัญลักษณ์ ผังงานสามารถแบ่งได้เป็น 2  ประเภทใหญ่ ๆ คือ

1. ผังงานระบบ (System Flowchart)           เป็นผังงานที่แสดงขั้นตอนการทำงานในระบบงานหนึ่ง ๆ ในลักษณะของภาพกว้าง ๆ  แต่จะไม่เจาะลึกลงไปว่าในระบบงานย่อย ๆ นั้นจะมีการทำงานหรือวิธีการทำงานอย่างไร  ผังงานจะแสดงทิศทางการทำงานในระบบ ตั้งแต่เริ่มต้นว่าข้อมูลเกิดขึ้นครั้งแรกที่ใด เก็บอยู่ในรูปแบบใด  และผ่านขึ้นตอนการประมวลผลอย่างไร อะไรบ้าง (แต่จะไม่เน้นถึงวิธีการประมวลผล)  จนสุดท้ายผลลัพธ์ที่ได้เก็บอยู่ในรูปแบบใด
 ตัวอย่างเช่น ผังงานระบบบริหารโรงเรียนแห่งหนึ่ง  ข้อมูลทะเบียนประวัติของนักเรียนจะเริ่มขึ้นครั้งแรกเมื่อมีการับสมัครนักศึกษาใหม่ จากแผนกรับสมัคร  และถือว่าเป็นข้อมูลพื้นฐานไปยังแผนกต่าง ๆ ในโรงเรียน เช่น แผนกปกครอง แผนกวัดผล หรือแผนกทะเบียน  ซึ่งในส่วนของแผนกทะเบียนอาจจะมีการแก้ไขข้อมูลบางอย่าง เช่น มีการแก้ไขชื่อ ที่อยู่ของนักศึกษา ก็ได้

2. ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart)
          เป็นผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนในการทำงานของโปรแกรมซึ่งจะแสดงการทำงานตั้งแต่เริ่มต้น  ในส่วนของการรับข้อมูล การคำนวณหรือการประมวลผล  จนถึงการแสดงผลลัพธ์  ผังงานนี้อาจสร้างจากผังงานระบบ  โดยผู้เขียนผังงานอาจดึงเอาแต่ละจุดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของคอมพิวเตอร์เพื่อนำมาวิเคราะห์ว่า  ถ้าใช้คอมพิวเตอร์ทำงานตรงจุดนั้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ ควรจะมีขั้นตอนในการเขียนผังงานอย่างไร  เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงาน  ซึ่งการเขียนผังงานนี้จะช่วยเพิ่มความสะดวกในการเขียนโปรแกรมของผู้เขียนโปรแกรมได้มาก  เพราะสามารถดูได้ง่ายว่าในแต่ละขั้นตอนการทำงานควรใช้คำสั่งอย่างไร

ประโยชน์ของผังงาน
 1. ทำให้เข้าใจและแยกแยะปัญหาต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น
 2. ผู้เขียนโปรแกรมมองเห็นลำดับการทำงาน รู้ว่าสิ่งใดควรทำก่อน สิ่งใดควรทำหลัง
 3. สามารถหาข้อผิดพลาดของโปรแกรมได้ง่าย
 4. ทำให้ผู้อื่นเข้าใจการทำงานได้ง่ายกว่าการดูจาก source code
 5. ไม่ขึ้นกับภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง ผู้อื่นสามารถเรียนรู้และเข้าใจได้ง่าย

ข้อจำกัดของผังงาน          ผู้เขียนโปรแกรมบางคนไม่นิยมเขียนผังงานก่อนการเขียนโปรแกรม เพราะเห็นว่าเสียเวลา นอกจากนี้แล้ว ยังมีข้อจำกัดอื่น ๆ อีก คือ
1. ผังงานเป็นการสื่อความหมายระหว่างบุคคลกับบุคคลมากกว่าที่สื่อความหมายระหว่างบุคคลกับเครื่อง เพราะผังงานไม่ขึ้นกับภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง ทำให้เครื่องไม่สามารถรับและเข้าใจได้ว่าในผังงานนั้นต้องการให้ทำอะไร
2. ในบางครั้ง เมื่อพิจารณาจากผังงาน จะไม่สามารถทราบได้ว่า ขั้นตอนการทำงานใดสำคัญกว่ากัน เพราะทุก ๆ ขั้นตอนจะใช้รูปภาพหรือสัญลักษณ์ในลักษณะเดียวกัน
3. การเขียนผังงานเป็นการสิ้นเปลือง เพราะจะต้องใช้กระดาษและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อประกอบการเขียนภาพ ซึ่งไม่สามารถเขียนด้วยมืออย่างเดียวได้ และในบางครั้ง การเขียนผังงานอาจจะต้องใช้กระดาษมากกว่า 1 แผ่น หรือ 1 หน้า ซึ่งถ้าเป็นข้อความอธิบายอาจะใช้เพียง 2-3 บรรทัดเท่านั้น








ผังงาน (Flowchart) [ refer. ]
เว็บเพจหน้านี้สนใจผังงานโปรแกรม มากกว่าผังงานระบบ .. เพื่อเสริมบทเรียน สอนเขียนโปรแกรม
 

ความหมายของผังงาน



ผังงาน (Flowchart) คือ รูปภาพ (Image) หรือสัญลักษณ์(Symbol)

ที่ใช้เขียนแทนขั้นตอน คำอธิบาย ข้อความ หรือคำพูด
ที่ใช้ในอัลกอริทึม (Algorithm) เพราะการนำเสนอขั้นตอนของงาน
ให้เข้าใจตรงกัน ระหว่างผู้เกี่ยวข้อง ด้วยคำพูด หรือข้อความทำได้ยากกว่า
ผังงานแบ่งได้ 2 ประเภท
1. ผังงานระบบ (System Flowchart)
คือ ผังงานที่แสดงขั้นตอนการทำงานในระบบ
อย่างกว้าง ๆ แต่ไม่เจาะลงในระบบงานย่อย
2. ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart)
คือ ผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนในการทำงาน
ของโปรแกรม ตั้งแต่รับข้อมูล คำนวณ จนถึงแสดงผลลัพธ์
ประโยชน์ของผังงาน
1. ทำให้เข้าใจ และแยกแยะปัญหาได้ง่าย (Problem Define)
2. แสดงลำดับการทำงาน (Step Flowing)
3. หาข้อผิดพลาดได้ง่าย (Easy to Debug)
4. ทำความเข้าใจโปรแกรมได้ง่าย (Easy to Read)
5. ไม่ขึ้นกับภาษาใดภาษาหนึ่ง (Flexible Language)
                                                                                                                         ตัวอย่างผังงานระบบไฟแดง                                                 



การโปรแกรมแบบมีโครงสร้าง หรือ การโปรแกรมโครงสร้าง ประกอบด้วยอะไรบ้าง


ผมขอตอบอย่างสั้น ๆ ว่าทุกภาษาต้องมีหลักการ 3 อย่างนี้คือ การทำงานแบบตามลำดับ(Sequence) การเลือกกระทำตามเงื่อนไข(Decision) และ การทำซ้ำ(Loop) แม้ตำราหลาย ๆ เล่มจะบอกว่า decision แยกเป็น if กับ case หรือ loop นั้นยังแยกเป็น while และ until ซึ่งแตกต่างกัน แต่ผมก็ยังนับว่าการเขียนโปรแกรม แบบมีโครงสร้างนั้น มองให้ออกแค่ 3 อย่างก็พอแล้ว และหลายท่านอาจเถียงผมว่าบางภาษาไม่จำเป็นต้องใช้ Structure Programming แต่เท่าที่ผมศึกษามา ยังไม่มีภาษาใด เลิกใช้หลักการทั้ง 3 นี้อย่างสิ้นเชิง เช่น MS Access ที่หลายคนบอกว่าง่าย ซึ่งก็อาจจะง่ายจริง ถ้าจะศึกษาเพื่อสั่งให้ทำงานตาม wizard หรือตามที่เขาออกแบบมาให้ใช้ แต่ถ้าจะนำมาใช้งานจริง ตามความต้องการของผู้ใช้แล้ว ต้องใช้ประสบการณ์ในการเขียน Structure Programming เพื่อสร้าง Module สำหรับควบคุม Object ทั้งหมดให้ทำงานประสานกัน

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




โจทย์ที่ 1
- พิมพ์เลข 0 ถึง 4 ทางจอภาพ

โจทย์ที่ 2
- รับค่าจากแป้นพิมพ์เก็บลงตัวแปรอาร์เรย์ 5 ตัว
- แล้วทำซ้ำอีกครั้ง เพื่อหาค่าสูงสุด

อัลกอริทึม
1. กำหนดค่าเริ่มต้นให้ max, i และ ar
2. ทำซ้ำเพื่อรับค่าเก็บใน ar ให้ครบ 5 ครั้ง
3. กำหนดค่าเริ่มต้นให้ i อีกครั้ง
4. ทำซ้ำเพื่อนำค่าที่เก็บไว้ใน ar มาหาค่า max
5. พิมพ์ค่าสูงสุด ที่หาได้

คำถามที่ 3
- พิมพ์พีระมิดของตัวเลขดังตัวอย่าง


Result
1
12
123
1234
12345

Source Code
<?
$i = 1;
while ($i <= 5){
  $j = 1;
  while ($j <= $i) {
    echo $j;
    $j++;
  }
  echo "<br>";
  $i++;
}
?>
 Source Code
#include <iostream.h>
#include <conio.h>
void main() {
  for(int i=1;i<=5;i++) {
    for(int j=1;j<=i;j++) {
      cout << j;
    }
    cout << "end" << '\n';
  }
  getch();
}


Dia - Diagram Drawing ใน ซีดีจันทรา (Download : Dia + GTK)


Dia (ไดอะ) เป็นโปรแกรมวาดภาพกราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์ที่ออกแบบมา เพื่อให้ใช้ในการ เขียนไดอะแกรมโดยเฉพาะ สามารถเขียนไดอะแกรมได้หลายชนิดอย่างรวดเร็ว Dia มี ชุดออปเจคที่ช่วยในการวาด Entity Relationship Diagram, UML Diagram, Flowchart Diagram, Network Diagram ,วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย ๆ รวมถึงไดอะแกรมอื่น นอกจากนี้ Dia ยังสามารถเพิ่มชุดออปเจคได้ด้วยการเขียนไฟล์ XML


ที่มา http://www.thaiall.com/flowchart/