หน่วยที่ 2 ขั้นตอนวิธีและการแก้ปัญหา

บทท่ี 1 ขัน้ ตอนการแก้ปัญหา ความหมายของการแกป้ ัญหา การแก้ปัญหาเป็นกิจกรรมพื้นฐานในการดารงชีวิตของมนุษย์ ในชีวิตประจาวันทุกคนต้องเคยพบกับปัญหา ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นปัญหาด้านการเรียน การงาน การเงิน หรือแม้แต่การเล่นเกม ปัญหาบางปัญหาสามารถหา คาตอบไดใ้ นทันทีขณะที่บางปัญหาอาจต้องใช้เวลานานในการค้นหาคาตอบ ซึ่งคาตอบท่ีได้ต้องสามารถพิสูจน์ได้ วา่ เป็นคาตอบท่ีถูกต้อง น่าเชื่อถือ และสามารถนาไปอ้างอิงต่อได้ การแก้ปัญหาของแต่ละบุคคลมีข้ันตอนและใช้ เวลาท่ีแตกต่างกัน ความรู้และประสบการณ์จะส่งผลต่อความสามารถในการแก้ญหา อย่างไรก็ตามทุกคนต่าง ตอ้ งการหาวิธีการในการแก้ปญั หาทท่ี าใหไ้ ดค้ าตอบที่ถูกต้อง ในเวลารวดเรว็ นอกจากวิธีการแก้ปัญหาท่ียกตัวอย่างมาซ่ึงได้แก่ วิธีการลองผิดลองถูก การใช้เหตุผล การใช้วิธีขจัด ยังมีวิธีการแก้ปัญหาอีกมากมายท่ีผู้แก้ปัญหาสามารถเลือกใช้ให้เข้ากับตัวปัญหาและประสบการณ์ของผู้ แกป้ ัญหาเอง แต่อยา่ งไรกต็ ามวิธกี ารเหล่าน้ันล้วนมขี ั้นตอนที่คล้ายคลงึ กนั ขน้ั ตอนการแกป้ ัญหา ข้ันตอนการแกป้ ัญหามอี ยู่ 4 ขั้นตอนดังน้ี

1.การวิเคราะหแ์ ละกาหนดรายละเอียดของปัญหา เป็นการทาความเขา้ ใจเกีย่ วกบั รายละเอียด เง่ือนไข ขอ้ กาหนด รวมถงึ ข้อจากดั ต่างๆ ของปัญหา วเิ คราะหว์ ่าขอ้ มูลท่ใี ดมคี วามจาเปน็ ในการแก้ปัญหา หาสาเหตุ หรอื เงือ่ นไขท่ีทาให้เกดิ ปญั หา 2.การวางแผนในการแก้ปัญหา เป็นการคิดค้นกระบวนการต่างๆ ที่เป็นลาดับขั้นตอน ซึ่งต้องอาศัย ประสบการณ์และความรู้ของผู้แก้ปัญหา โดยอาจนาวิธีท่ีเคยแก้ปัญหา หรือค้นหาวิธีการอื่นแล้วนามา ประยุกตเ์ ขา้ กับปัญหาท่กี าลังแก้ไข เครอ่ื งมอื ทีใ่ ชใ้ นการวางแผนแก้ไขปัญหาสาหรับการพัฒนาโปรแกรม อาจเลือกใช้รหสั ลาลอง หรือผังงาน โดยวิธีการแกป้ ญั หาแบบนี้ เราเรียนกว่า “ขั้นตอนวิธีหรืออัลกอริทึม (algorithm)” จะมีแนวทางการแก้ปญั หาอยา่ งไร 3.การดาเนินการแก้ไขปัญหา เป็นการพัฒนาโปรแกรมตามอัลกอริทึมท่ีได้วางไว้ โดยอาจใช้ภาษา โปรแกรมช่วยในการดาเนนิ การ ใชว้ ิธีการ ชงิ้ งาน หรอื อุปกรณ์ใดบา้ ง 4.การตรวจสอบและประเมินผล ข้ันตอนน้ีควรทาควบคู่ไปกับขั้นตอนดาเนินการแก้ปัญหา โดย ตรวจสอบผลลัพธ์ท่ีได้ หากผลลัพธ์ท่ีได้ไม่ถูกต้อง หรือยังมีส่วนที่ต้องแก้ไข ต้องย้อนกลับไปทาซ้าต้ังแต่ ข้ันตอนแรกจนกวา่ จะได้ผลลพั ธ์ที่ถูกตอ้ ง หากสาเรจ็ ทาอยา่ งไร/ไม่สาเรจ็ ทาอย่างไร เพื่อนๆเคยเจอปญั หาอะไรบา้ งใน ชีวติ ประจาวนั ของนาขน้ั ตอนในการแกป้ ัญหา เหลา่ น้ไี ปใช้ในการแกป้ ญั หาดูสิ

บทท่ี 2 การเขียนรหสั ลาลองและผงั งาน เม่ือเราทาความเข้าใจกับปัญหาและความต้องการแล้ว สิ่งต่อไปคือการคิดอย่างมีเหตุผลเพ่ือหาแนวทางใน การแก้ปัญหา โดยกระบวนการในการออกแบบแนวทางการแก้ปัญหานั้น จะต้องถ่ายทอดความคิดและความ เข้าใจไปสู่การนาไปปฏิบัติได้ การถ่ายทอดความคิดจะต้องมีจุดเริ่มต้น จุดส้ินสุด และลาดับก่อนหลังท่ีชัดเจน อาจอยใู่ นรูปของขอ้ ความทเี่ รียงกนั เปน็ ลาดบั ซ่ึงเรียกว่ารหสั ลาลอง (pseudocode) หรอื อยู่ในรูป ผงั งาน (flowchart) รหัสลาลอง การเขียนรหัสลาลองเป็นการใช้คาบรรยายอธิบายข้ันตอนอย่างชัดเจนในการแก้ปัญหาหรือการทางานของ โปรแกรมซ่ึงรูปแบบการเขียนจะขึ้นอยู่กับประสบการณ์ และความถนัดของผู้เขียน โดยอาจเขียนเป็นภาษาพูด ทาให้เขียนงา่ ยไม่ตอ้ งกังวลรปู แบบขัน้ ตอนการแก้ปญั หา ตัวอยา่ ง สถานการณ์ : เขยี นรหสั ลาลองการคานวณหาพน้ื ที่ รปู สามเหลย่ี ม เรม่ิ 1. รับคา่ ความกวา้ งของฐาน 2. รบั ค่าความสงู 3. คานวณหาพื้นท่ีรูปสามเหลี่ยมจากสตู ร ½ x ความกวา้ ง ของฐาน x ความสูง 4. แสดงพืน้ ทสี่ ามเหลีย่ ม จบ หลกั การเขียนรหัสลาลอง 1. ต้องมกี ารเริ่มต้น (Start/Begin) ตามดว้ ยชื่อของกิจกรรมน้ัน และต้องมี จดุ ส้นิ สดุ (End) เสมอ 2. ใชค้ าหรอื ประโยคสัน้ ๆ ท่ีส่อื ความหมายไดช้ ดั เจนและเขา้ ใจงา่ ย 3. รูปแบบการเขยี นเป็นไดท้ ง้ั ภาษาไทยและภาษาอังกฤษ 4. ลักษณะการเขียน เริ่มต้นจากบนลงลา่ ง โดยมีทางเขา้ หนึ่งทาง ทางออกหนึง่ ทาง 5. การเขยี นแตล่ ะคาสง่ั ควรแยกเป็นบรรทัด ไม่ควรเขยี นหลายคาส่ังในบรรทัดเดียว 6. การเขียนคาส่งั ควรมกี ารย่อหนา้ หรอื เว้นวรรค เพอ่ื ใหเ้ กิดความสวยงามเขา้ ใจง่าย

ผงั งาน ผังานเป็นเครื่องมือหนึ่งท่ีช้ในกาวางแผนหรือออแบบการแญหา เพ่ือให้สมารถนาไปปฏิบัติตามหรือเขียนโปรแกรมเพ่ือสั่งให้เครื่อง คอมพิวเตอร์ทางานได้ง่าย สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกา(The American National Standard Institute: ANS) ได้กาหนด สญั ลษั ณท์ ่ีเป็นมาตรฐานในการเขยี นผังงานไว้ 5 สัญลักษณ์พื้นฐาน ได้แก่ 1) เริ่มต้นและจบ 2) การนาข้อมูลเข้า-ออกแบบทั่วไป 3) การปฏบิ ัติงาน 4) การตัดสินใจ และ 5) ทิศทาง หลกั การเขียนผงั งาน 1. ผงั งาน (Flowchart) จะตอ้ งมีจุดเร่มิ ตน้ และจุดสนิ้ สุดเสมอ 2. เลอื กใชส้ ญั ลกั ษณเ์ พอ่ื สอ่ื ความหมายใหถ้ กู ต้อง 3. ใช้ลูกศรเปน็ ตัวกาหนดทศิ ทางการทางานของโปรแกรมจากบนลงลา่ ง จากซา้ ยไปขวาโดยเรยี งตามลาดบั 4. รปู สัญลกั ษณ์ทกุ ตวั ต้องมลี ูกศรเข้าและออก ยกเว้นจุดเริ่มต้นจะมีเฉพาะออก จดุ สิ้นสดุ จะมีเฉพาะเขา้ เทา่ นนั้ 5. ลูกศรทุกตัวจะช้ีออกจากรูปสัญลกั ษณ์ตัวหนง่ึ ไปยังรูปสญั ลักษณ์อีกตวั หนึง่ เสมอ 6. คาอธบิ ายภายในรปู สัญลักษณ์ ควรสัน้ ๆเขา้ ใจง่าย 7. ไมค่ วามใชล้ ูกศรชไี้ ปไกลมากเกินไป หากจาเปน็ ใหใ้ ชจ้ ดุ เช่อื มแทน สญั ลกั ษณ์ในการเขียนผังงาน ท่มี ารปู : อักษรเจริญทศั น์

บรรณานุกรม สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธิการ. (2560). เทคโนโลยี (วทิ ยาการ คานวณ) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. กรุงเทพฯ: ศูนย์หนงั สือแหง่ ฬุ าลงกรณม์ หาวทิ ยาลยั . thaiall. (2562). พฤติกรรมสุขภาพ. สบื คน้ 5กรกฏาคม 2563, จาก http://www.thaiall.com /datastructure/pseudocode.htm