หน่วยที่ 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวิธี

หน่ วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและ ขั้นตอนวิธี

2 หน่วยท่ี 1 หลกั การพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวิธี ขนั้ ตอนการพฒั นาโปรแกรม ในการเขยี นโปรแกรมคอมพิวเตอร ์ ผูเ้ ขยี นจะตอ้ งเขา้ ใจ หลกั ของภาษาโปรแกรม และระบบการทางานของคอมพวิ เตอร ์ว่ามี โครงสรา้ งและวิธีการใชค้ าส่งั อย่างไร ซงึ่ ในการเขียนโปรแกรม คอมพิวเตอร ์ มีหลกั เกณฑก์ ารเขียนโปรแกรม ประกอบดว้ ย 5 ขนั้ ตอนดงั นี้

3 หน่วยท่ี 1 หลกั การพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี 1. การวเิ คราะหป์ ัญหา (Problem Analysis) ผูเ้ ขยี นโปรแกรมจะตอ้ งทาความเขา้ ใจและทาการวเิ คราะหป์ ัญหาเป็ น ลาดบั แรก เพราะการทาความเขา้ ใจและวิเคราะหป์ ัญหาเป็ นสิ่งที่สาคญั โดยที่ ผูเ้ ขยี นโปรแกรมจะตอ้ งวเิ คราะหป์ ัญหารว่ มกบั นักวเิ คราะหร์ ะบบว่าโจทยต์ อ้ งการ ผลลพั ธอ์ ะไร และการใหไ้ ดม้ าซงึ่ ผลลพั ธน์ ้ัน ตอ้ งป้ อนขอ้ มูลอะไรบา้ งและเมอื่ ป้ อน ขอ้ มูลเขา้ ไปแลว้ จะทาการประมวลผลอย่างไร สงิ่ เหล่านีผ้ ูเ้ ขยี นโปรแกรมจะตอ้ ง ทาความเขา้ ใจใหถ้ ูกตอ้ งเพราะถา้ ผูเ้ ขียนโปรแกรมวิเคราะหป์ ัญหาไม่ถูกตอ้ ง ผลลพั ธท์ ไี่ ดอ้ อกมาก็อาจจะไม่ตรงกบั ความตอ้ งการของโจทยไ์ ด ้

4 หน่วยท่ี 1 หลกั การพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี ขน้ั ตอนการพฒั นาโปรแกรม ขนั้ ตอนที่ 1 การวเิ คราะหป์ ัญหา (Problem Analysis) ขนั้ ตอนที่ 2 การออกแบบโปรแกรม (Program Design) ขนั้ ตอนที่ 3 การเขยี นโปรแกรม (Program Coding) ขน้ั ตอนที่ 4 การทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม ( Program Testing & Verification) ขน้ั ตอนที่ 5 การจดั ทาเอกสารและคมู่ อื การใชง้ าน (Program Documentation) ขน้ั ตอนที่ 6 การใชง้ านจรงิ (Program Implement) ขนั้ ตอนที่ 7 การปรบั ปรงุ และพฒั นาโปรแกรม (Program Maintenance)

5 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวธิ ี การวเิ คราะหป์ ัญหา (Problem Analysis) ขนั้ ตอนการวเิ คราะหป์ ัญหา สามารถจาแนกไดด้ งั นี้ 1. กาหนดขอบเขตของปัญหา เพอื่ ใหท้ ราบขน้ั ตอนการทางานตา่ งๆ ดงั นี้ • กาหนดจดุ ประสงคก์ ารทางาน • กาหนดเป้ าหมายใหช้ ดั เจน • ศกึ ษาวธิ กี ารแกป้ ัญหา • กาหนดขอ้ จากดั และศกึ ษาความเป็ นไปไดเ้ พอื่ ใชใ้ นการ แกป้ ัญหาตามวตั ถปุ ระสงค ์

6 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวิธี 2. กาหนดขอ้ มูลนาเขา้ ซงึ่ ประกอบหวั ขอ้ พจิ ารณาดงั นี้ • กาหนดลกั ษณะการรบั ขอ้ มูล • รปู แบบขอ้ มูลทรี่ บั เขา้ มาเป็ นอย่างไร • ขอบเขตของขอ้ มูลมชี ว่ งคา่ ของขอ้ มูลไดเ้ ทา่ ไหร่ • ขอ้ จากดั ในการรบั ขอ้ มูลอยา่ งไรบา้ ง เชน่ รบั ขอ้ มูลไดเ้ ฉพาะคา่ ตวั เลขทมี่ ากกวา่ 0 เป็ นตน้

7 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวธิ ี 3. วธิ กี ารประมวลผล เป็ นขนั้ ตอนทสี่ าคญั ในการแกป้ ัญหา ประกอบดว้ ยขอ้ กาหนดดงั นี้ • กาหนดวธิ กี าร หรอื เทคนิคทใี่ ชแ้ กป้ ัญหา ปัญหาตา่ งๆ จะมวี ธิ กี าร ปัญหาแตกตา่ งกนั ไปขนึ้ อยกู่ บั สภาพของปัญหา และผูแ้ กป้ ัญหา และปัญหา หนึ่งๆสามารถแกป้ ัญหาไดด้ ว้ ยหลายๆ วธิ กี าร ดงั น้ันใหเ้ ลอื กวธิ กี ารแกป้ ัญหาที่ เหมาะสมกบั ปัญหาน้ันๆ • กาหนดขน้ั ตอนทางานใหช้ ดั เจน เพอื่ แกป้ ัญหาตามลาดบั การทางาน ของวธิ กี ารทไี่ ดเ้ ลอื กใช ้ และประมวลผลใหไ้ ดผ้ ลลพั ธท์ ตี่ อ้ งการ

8 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวิธี 4. กาหนดผลลพั ธ ์ • กาหนดรปู แบบการแสดงผล เชน่ แสดงผลลพั ธเ์ ป็ นภาพ กราฟฟิ กสท์ างจอภาพ หรอื พมิ พข์ อ้ มูลออกทางเครอื่ งพมิ พ ์ เป็ นตน้ • ตรวจสอบขอ้ ผดิ พลาดและความถกู ตอ้ งของผลลพั ธ ์ เชน่ ตรวจสอบขอ้ ผดิ พลาดจากการคานวณ ตรวจสอบผลลพั ธว์ า่ ถกู ตอ้ งตรงตามทตี่ อ้ งการหรอื ไม่

9 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี 5. กาหนดโครงสรา้ งขอ้ มูลทใี่ ช้ ประกอบดว้ ย • ภาษาทใี่ ชใ้ นการเขยี นโปรแกรม ซงึ่ ขนึ้ อย่กู บั ความถนัด ประเภทของงานและคณุ สมบตั เิ ฉพาะของเครอื่ งคอมพวิ เตอร ์ • วธิ กี ารเก็บขอ้ มลู และเรยี กใชต้ วั แปร เชน่ การประกาศตวั แปร อาเรยใ์ หส้ ามารถเก็บขอ้ มลู ไดห้ ลายตวั หรอื เก็บขอ้ มูลเป็ นคลาส หรอื ตามโครงสรา้ งขอ้ มลู แบบตา่ งๆ เป็ นตน้ ตวั อยา่ ง รปู แบบการวเิ คราะหป์ ัญหา

10 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี การออกแบบโปรแกรม (Program Design) ประกอบดว้ ย วธิ กี ารดงั นี้ คอื 1. การออกแบบโปรแกรมโดยใช้ อลั กอรธิ มึ (Algorithm) เป็ นการอธบิ ายถงึ ลาดบั ขนั้ ตอนการทางานของการแกป้ ัญหาโดยใช ้ ประโยคขอ้ ความทชี่ ดั เจนไม่คลมุ เครอื สามารถบอกลาดบั การทางานได ้ ซงึ่ มี ประโยชนด์ งั นี้ • ทาใหเ้ ห็นลาดบั ของการทางานและวธิ กี ารทางานแตล่ ะขน้ั ตอนไดอ้ ยา่ ง ละเอยี ด • ทาใหเ้ ห็นภาพรวมของการทางานของขน้ั ตอนทงั้ หมด • เป็ นการวางแผนการทางานไวล้ ว่ งหนา้ ทาใหส้ ามารถนาไปเขยี นเป็ น โปรแกรมไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ งและรวดเรว็

11 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวิธี 2. การออกแบบโปรแกรมโดยใช้ รหสั จาลอง (Pseudo Code) เป็ นการออกแบบขน้ั ตอนการทางานของโปรแกรมโดยการใชข้ อ้ ความ ภาษาองั กฤษทใี่ กลเ้ คยี งกบั ภาษาคอมพวิ เตอร ์ซงึ่ มหี ลกั การทางานและประโยชน์ เหมอื นกบั การใชอ้ ลั กอรธิ มึ่ แตม่ ขี อ้ ดี ดงั นีค้ อื • สามารถนารหสั จาลองไปใชเ้ ขยี นโปรแกรมไดง้ า่ ยกวา่ การใชอ้ ลั กอรธิ มึ่ เพราะมคี วามใกลเ้ คยี งกบั คาสง่ั คอมพวิ เตอร ์ • ผูอ้ อกแบบโปรแกรมตอ้ งมคี วามรทู ้ างดา้ นภาษาคอมพวิ เตอรบ์ า้ ง เพอื่ ใหส้ ามารถนาไปประยกุ ตใ์ ชแ้ ละเขยี นโปรแกรมเป็ นภาษาอนื่ ๆไดห้ ลายภาษา

12 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวิธี 3. การออกแบบโปรแกรมโดยใช้ ผงั งาน (Flowchart) คอื การใชส้ ญั ลกั ษณร์ ปู ภาพ หรอื กลอ่ งขอ้ ความบรรยายรายละเอยี ด การทางาน และใชล้ กู ศรบอกทศิ ทางลาดบั ของการทางาน ซงึ่ มขี อ้ ดดี งั นี้ คอื • สามารถอา่ นและเขา้ ใจการทางานไดง้ ่าย เพราะมองเห็นภาพรวมขนั้ ตอน การทางานทงั้ หมดไดช้ ดั เจน • สามารถออกแบบโครงสรา้ งการทางานไดห้ ลากหลายโดยใชล้ กู ศรแสดง ทศิ ทางการทางาน ทาใหแ้ กป้ ัญหาทมี่ หี ลายเลอื กและซบั ซอ้ นได ้ • คาสง่ั หรอื คาบรรยายรายละเอยี ดในกลอ่ งขอ้ ความสามารถนาไปเขยี น เป็ นคาสง่ั ของโปรแกรมได ้

13 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวธิ ี การเขยี นโปรแกรม (Program Coding) เป็ นขน้ั ตอนสาคญั หลงั จากไดผ้ ่านการออกแบบโปรแกรมแลว้ โดยการ นาแนวคดิ จากอลั กอรธิ มึ่ หรอื ผงั งานมาแปลงใหอ้ ยู่ในรปู คาสง่ั คอมพวิ เตอร ์โดย อาศยั ความรแู ้ ละทกั ษะการเขยี นโปรแกรมและใชภ้ าษาคอมพวิ เตอรร์ วมทงั้ เครอื่ งมอื ชว่ ยในการเขยี นโปรแกรมตา่ งๆ เพอื่ ใหเ้ กดิ ผลลพั ธถ์ กุ ตอ้ ง และทางาน ตามทเี่ ราตอ้ งการ สรปุ การเขยี นโปรแกรม ตอ้ งพจิ ารณาองคป์ ระกอบดงั นี้ • เลอื กภาษาทเี่ หมาะสม • ลงมอื เขยี นโปรแกรม โดยการแปลงขน้ั ตอนการทางาน (ประมวลผล) ที่ ไดจ้ ากการออกแบบ ใหอ้ ยใู่ นรปู ของคาสง่ั ทถี่ กู ตอ้ ง ตรงตามรปู แบบของภาษาที่ เลอื กนั้น

14 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี การทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม ( Program Testing & Verification) การทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม เป็ นขน้ั ตอนการตรวจสอบโปรแกรมที่ เขยี นได ้ ว่าทางานถูกตอ้ งตรงตามความตอ้ งการของผูใ้ ช ้ หรอื ตรงตามลกั ษณะ งานของโปรแกรมน้ันหรอไม่ ความผดิ พลาด ( Errors) ทสี่ ามารถเกดิ ขนึ้ ไดจ้ าก การเขยี นโปรแกรม มดี งั นี้

15 หน่วยท่ี 1 หลกั การพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวิธี การทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม • Syntax Error ความผดิ พลาดทเี่ กดิ จากการใชค้ าสง่ั ผดิ รปู แบบที่ ภาษาน้ันกาหนด เชน่ การลมื ประกาศตวั แปร การเขยี นคาสง่ั ผอิ ด เชน่ คาสง่ั while( ) เป็ น WHILE( ) • Logic Error ความผดิ พลาดทเี่ กดิ จากการทโี่ ปรแกรมทางานผดิ ไป จากขนั้ ตอนทคี่ วรจะเป็ น เชน่ การตรวจสอบเงอื่ นไขผดิ ไมต่ รงตามวตั ถปุ ระสงค ์ คานวณคา่ ไดค้ าตอบไม่ถกู ตอ้ ง หรอื ทางานผดิ ลาดบั ขนั้ ตอน เป็ นตน้ • System Design Error ความผดิ พลาดทเี่ กดิ จากการทโี่ ปรแกรม ทางานไดไ้ ม่ตรงตามความตอ้ งการของลกู คา้

16 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี ขน้ั ตอนการทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม • Desk-Checking ผูเ้ ขยี นโปรแกรมตรวจสอบโปรแกรมดว้ ยตนเอง ถา้ ใหผ้ ูอ้ นื่ ชว่ ยดจู ะเรยี กวา่ Structured-Walkthrough • Translating ตรวจสอบรปู แบบคาสง่ั ตา่ งๆทใี่ ชใ้ นโปรแกรมโดยตวั แปลภาษา ( Translator) เป็ นผูต้ รวจ • Debugging เป็ นการทดลองใชโ้ ปรแกรมจรงิ เพอื่ คน้ หาขอ้ บกพรอ่ ง เชน่ ผลลพั ธท์ ไี่ ม่ตรงตามความตอ้ งการ ซงึ่ อาจมสี าเหตจุ าก Logic Errors และ ถา้ ไดท้ ดสอบกบั ผูใ้ ชจ้ รงิ ก็จะสามารถตรวจสอบ System Design Errors ได ้

17 หน่วยท่ี 1 หลกั การพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวธิ ี การจดั ทาเอกสารและคูม่ อื การใชง้ าน (Program Documentation) • คู่มอื สาหรบั ผูใ้ ชโ้ ปรแกรม (User's Manual or User's Guide) คอื เอกสารทอี่ ธบิ ายวธิ กี ารใชร้ ะบบหรอื โปรแกรม เรยี กว่า User Manual ใช ้ สาหรบั ผูใ้ ชง้ านโปรแกรม แนะนาวธิ กี ารใชง้ านโปรแกรม แนะนาคุณสมบตั ิ และ องคป์ ระกอบของโปรแกรมต่างๆ วธิ กี ารตดิ ตง้ั โปรแกรม สามารถทาควบคู่ไปกบั การเขยี นโปรแกรม อาจทาเป็ นคมู่ อื เอกสารทอี่ ยู่ในรูปแบบโปรแกรมออนไลนก์ ็ได ้ (Online Manual)

18 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวิธี การจดั ทาเอกสารและคูม่ อื การใชง้ าน (Program Documentation) • คู่มือสาหรบั ผูเ้ ขยี นโปรแกรม (Programmer's Manual or Programmer's Guide) เป็ นคมู่ อื ทจี่ ดั ทาขนึ้ เพอื่ ใหผ้ ูพ้ ฒั นาโปรแกรม รวมทง้ั เทคนิคพเิ ศษตา่ งๆ ของโปรแกรม เพอื่ ใหส้ ะดวกตอ่ การปรบั ปรงุ แกไ้ ขโปรแกรมทมี่ ี อยู่เดมิ โดยท่วั ไปจะเป็ นเอกสารแสดงการวเิ คราะห ์ และออกแบบระบบ เรยี กว่า System Manual ใชส้ าหรบั ผูพ้ ฒั นาระบบหรอื โปรแกรม เท่าน้ัน

19 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวิธี การใชง้ านจรงิ (Program Implement) การใชง้ านจรงิ เป็ นขนั้ ตอนสาคญั หลงั จากทาการทดสอบและแกไ้ ข โปรแกรมใหม้ คี วามถูกตอ้ งเรยี บรอ้ ยแลว้ โดยการนาโปรแกรมไปใชง้ านจรงิ ดว้ ย การป้ อนขอ้ มูลต่างๆ สภาวะแวดลอ้ ม และสถานการณ์ต่างๆโดยผูใ้ ชง้ าน โปรแกรมสามารถทางานตามฟังกช์ น่ั และทาตามจุดประสงคข์ องโปรแกรมที่ เขียนไว ้ ขน้ั ตอนการใชง้ านจรงิ ของโปรแกรมหากพบขอ้ ผิดพลาด ก็สามารถ ปรบั ปรงุ แกไ้ ข โปรแกรมใหถ้ กู ตอ้ งได ้

20 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและข้ันตอนวิธี การปรบั ปรุงและพฒั นาโปรแกรม (Program Maintenance) การเขยี นโปรแกรมทดี่ ตี อ้ งมขี น้ั ตอนการปรบั ปรุงและพฒั นาโปรแกรม ใหม้ คี วามถกู ตอ้ ง ทนั สมยั และตรงกบั ความตอ้ งการของผูใ้ ชม้ ากทสี่ ุด โดยทว่ั ไป โปรแกรมทใี่ ชง้ านจะประกอบดว้ ยหลายๆรุน่ เชน่ รุน่ ทดสอบ (Beta Version) และ รุน่ ทใี่ ชง้ านจรงิ (Release Version) และตอ้ งมกี ารปรบั เปลยี่ นโปรแกรมให ้ ดขี นึ้ ดงั ตวั อย่างเชน่ โปรแกรมเวอรช์ นั 1 มกี ารเพมิ่ เตมิ ปรบั ปรุง แกไ้ ขโปรแกรม เป็ นเวอรช์ นั 1.2 เป็ นตน้ การพฒั นาโปรแกรมใหด้ ขี นึ้ มปี ระโยชนต์ อ่ ผูใ้ ชง้ าน และ ผูเ้ ขยี นโปรแกรมตอ้ งอาศยั คมู่ อื การใชง้ าน และเอกสารประกอบของโปรแกรม เพอื่ เป็ นแนวทางในการแกไ้ ข และใหผ้ ูอ้ นื่ ๆสามารถพฒั นาตอ่ ได ้

21 หน่วยท่ี 1 หลักการพัฒนาโปรแกรมและขั้นตอนวธิ ี