บทที่ 6 การเขียนผังงาน (Flowchart)

6.1 บทนำ คอมพิวเตอร์จะช่วยประมวลผลได้ก็ต่อเมื่อมีการกำหนดโปรแกรมคำสั่งที่เขียนขึ้นด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ ซึ่งในการเขียนโปรแกรมคำสั่งจะทำอย่างมีระบบและมีความแน่นอนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในปัจจุบันวัน จำเป็นต้องหาแนวทางในการแก้ปัญหานั้น ซึ่งอาจใช้วิธีการแก้ปัญหาด้วยตัวเราหรือนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการแก้ปัญหา ซึ่งแนวความคิดเหล่านี้รวมกันเป็นขั้นตอนในการแก้ปัญหา

6.1 บทนำ ขั้นตอนในการแก้ปัญหา หมายถึง ลำดับของคำสั่งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ถูกต้องตามต้องการซึ่งวิธีการนำเสนอลำดับของคำสั่งนี้มีหลายวิธี แต่นิยมใช้ในการนำมาเขียนนั้นตอนการแก้ไขปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ คือ การเขียนผังงาน

6.2 ความหมายของผังงาน ผังงาน หมายถึง รูปภาพหรือสัญลักษณ์ที่ใช้ลำดับขั้นตอนการทำงาน รูปภาพและสัญลักษณ์ที่ใช้จะต้องเป็นเอกลักษณ์ คือ แทนความหมายอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวอย่างเช่น หมายถึง การประมวลผลหรือการคำนวณ งานทุกชนิดที่มีการวิเคราะห์เป็นลำดับขั้นตอนแล้ว สามารถนำมาเขียนผังงานได้

6.2 ความหมายของผังงาน ตัวอย่างที่ 6.1 ขั้นตอนการเดินข้ามถนนที่มีไฟจราจร - รอสัญญาณไฟ - ถ้าสัญญาณไฟเป็นสีเขียว ให้เดินข้ามถนนได้ - ถ้าสัญญาณไฟไม่ใช่ไฟเขียว ให้รอสัญญาณไฟต่อไป จากขั้นตอนดังกล่าว สามารถเขียนเป็นผังงานได้ดังนี้

ผังงาน ขั้นตอนการเดินข้ามถนนที่มีไฟจราจร เริ่มต้น รอสัญญาณไฟ ไฟเขียว ? ไม่ใช่ ใช่ ข้ามถนน จบ

6.3 ประเภทของผังงาน ผังงาน สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ 6.3.1 ผังงานระบบ (System Flowchart) หมายถึง สัญลักษณ์ที่แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนการทำงานของภาพกว้าง ๆ โดยไม่ต้องแสดงรายละเอียดว่าระบบงานย่อย ๆ นั้นมีการทำงานอย่างไร ผังงานระบบจะแสดงทิศทางการทำงานในระบบ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับคน วัสดุ หรือเครื่องจักร ซึ่งแต่ละจุดประกอบไปด้วยการนำข้อมูลเข้า วิธีการประมวลผลและการแสดงผลลัพธ์

6.3 ประเภทของผังงาน 6.3.2 ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart) แสดงถึงขั้นตอนของคำสั่งที่ใช้โปรแกรมผังงานนี้อาจสร้างมาจากผังงานระบบ โดยนำมาใช้เฉพาะจุดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานคอมพิวเตอร์เพื่อให้ทราบว่า ควรมีขั้นตอนคำสั่งอย่างไร เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ แล้วนำไปใช้เขียนโปรแกรมต่อไป

6.4 ประโยชน์ของผังงาน 1. สามารถเรียนรู้แลเข้าใจง่าย เพราะผังงานไม่ขึ้นอยู่กับภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่งโดยเฉพาะ 2. ผังงานเป็นการสื่อความหมายด้วยภาพ ทำให้ง่ายและสะดวกต่อการพิจารณาถึงลำดับขั้นตอนในการทำงาน ต่างกับการบรรยายเป็นตัวอักษร เพราะอาจสื่อความหมายผิดไปได้ 3. ในโปรแกรมที่ไม่ซับซ้อน สามารถใช้ผังงานตรวจสอบความถูกต้องของลำดับขั้นตอนได้ง่ายถ้ามีข้อผิดพลาด สามารถแก้ไขได้สะดวกและรวดเร็ว

6.4 ประโยชน์ของผังงาน 5. การเขียนโปรแกรมโดยพิจารณาผังงาน สามารถทำได้ง่ายและรวดเร็ว 6. การบำรุงรักษาโปรแกรม เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขโปรแกรม สามารถดูผังงานเพื่อทบทวนนำสั่งในโปรแกรมก่อนแก้ไขได้

6.5 ข้อจำกัดของผังงาน 1. ผังงานเป็นการสื่อสารความหมายระหว่างบุคคลต่อบุคคลมากกว่าที่จะสื่อความหมายระหว่างบุคคลกับคอมพิวเตอร์ เพราะผังงานไม่ขึ้นอยู่กับภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ มาสามารถรับรู้และเข้าใจว่าในผังงานต้องการอะไร 2. ในผังงานไม่สามารถบอกให้ทราบว่า ขั้นตอนการทำงานใดสำคัญกว่ากัน เพราะทุก ๆ ขั้นตอนในรูปภาพหรือสัญลักษณ์ในลักษณะเดียวกัน

6.5 ข้อจำกัดของผังงาน 3. กรณีที่งานมีขนาดใหญ่ ผังงานจะมีขนาดใหญ่ด้วย ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงแก้ไข สามารถทำได้ยาก 4. ผังงานไม่สามารถแทนลักษณะคำสั่งภาษาคอมพิวเตอร์บางคำสั่งได้อย่างชัดเจน

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน การเขียนผังงาน ต้องใช้รูปภาพหรือสัญลักษณ์ต่าง ๆ นำมาเรียงกัน เพื่อแสดงลำดับขั้นตอนการทำงาน โดยมีลูกศรเชื่อมระหว่างภาพต่าง ๆ สัญลักษณ์ในการเขียนผังงานที่นิยมใช้กันนั้นเป็นสัญลักษณ์ของหน่วยงานที่มีชื่อว่า American National Standard Institute (ANSI) และ International Standard Organization (ISO) ได้ทำการรวบรวมและกำหนดให้เป็นสัญลักษณ์มาตรฐานที่ใช้ในการเขียนผังงาน

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน ความหมาย แสดงจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดของผังงาน (Start หรือ Stop) การกำหนดค่าต่าง ๆ ล่วงหน้า ซึ่งเป็นการทำงานภายในช่วงหนึ่งที่ซ้ำ ๆ กัน การรับข้อมูลทางแป้นพิมพ์

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน ความหมาย การรับข้อมูลหรือแสดงข้อมูลโดยไม่ระบุสื่อ (Input หรือ Output) การรับข้อมูลโดยใช้บัตรเจาะรู (Punch Card)

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน ความหมาย การรับข้อมูลหรือแสดงข้อมูลโดยใช้เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape) การอ่าน/บันทึกข้อมูลโดยใช้ฮาร์ดดิสก์ การประมวลผลข้อมูล

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน ความหมาย การแสดงผลข้อมูลออกทางจอภาพ การแสดงข้อมูลหรือผลลัพธ์ออกทางเครื่องพิมพ์ การเปรียบเทียบหรือการตัดสินใจ

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน ความหมาย จุดต่อเนื่องจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง จุดต่อเนื่องที่อยู่คนละหน้ากระดาษ เส้นแสดงทิศทางลำดับของการทำงานตามลูกศร

6.6 สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน ความหมาย โปรแกรมย่อย การอธิบายส่วนใดส่วนหนึ่งในผังงานเพิ่มเติมหรือเป็นการหมายเหตุ

6.7 หลักเกณฑ์ในการเขียนผังงาน การเขียนผังงาน ควรใช้คำสั่งใดบ้างขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่ต้องการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำ ซึ่งโดยทั่วไปละดับการปฏิบัติการนั้นมีอยู่ด้วยกัน 3 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนการรับข้อมูล ขั้นตอนการประมวลผลและขั้นตอนการแสดงผลลัพธ์ การเขียนผังงานที่ดี ควรคำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้ 1. เลือกใช้สัญลักษณ์ที่มีการกำหนดรูปแบบไว้เป็นมาตรฐานและมีการกำหนดความหมายไว้แล้ว ส่วนขนาดของสัญลักษณ์ที่ใช้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม

6.7 หลักเกณฑ์ในการเขียนผังงาน การเขียนผังงานที่ดี ควรคำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้ 2. ควรเขียนทิศทางการไหลของผังงาน เริ่มจากบนลงล่าง หรือจากซ้ายไปขวาและควรใช้หัวลูกศรกำกับทิศทางของผังงานด้วย 3. เขียนข้อความที่ต้องการอธิบายการปฏิบัติงานในแต่ละขั้นตอนภายในกรอบรูปสัญลักษณ์ที่ใช้ โดยเลือกใช้ข้อความที่เข้าใจง่าย สั้น ชัดเจน 4. การเขียนผังงานควรลีกเลี่ยงการโยงเส้นไปมา ทำให้เกิดจุดตัดมาก เพราะอาจทำให้เกิดขอผิดพลาดได้ง่าย ควรใช้สัญลักษณ์ตัวเชื่อม (Connector) แทน และถ้าเป็นไปได้ควรเขียนผังงานให้จบภายในหนึ่งหน้ากระดาษ

6.7 หลักเกณฑ์ในการเขียนผังงาน การเขียนผังงานที่ดี ควรคำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้ 5. ต้องแน่ใจว่าสามารถเชื่อมโยงการปฏิบัติงานทุกจุดในผังงาน ไม่มีการปล่อยจุดใดจุดหนึ่งไว้เฉย ๆ 6.ในการตรวจสอบเงื่อนไข ต้องแน่ใจว่า เงื่อนไขที่กำหนดสามารถครอบคลุมเงื่อนไขทุกกรณี 7. ผังงานที่ควรมีความเป็นระเบียบเรียบร้อย สะอาดและชัดเจน สามารถเข้าใจและติดตามขั้นตอนได้ง่าย

6.8 ลักษณะของผังงานที่ดี 1. ออกแบบให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจ 2. ชัดเจนและเป็นระเบียบ เส้นไม่ควรโยงทับกัน 3. มีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดอย่างละ 1 จุดเท่านั้น 4. ผังงานต้องวางตามแนวตั้ง เพื่อให้ลำดับขั้นตอนการทำงานจากบนลงล่างได้ 5. ทิศทางลูกศรที่โยงแต่ละรูป ควรสัมผัสพอดีกับรูปไม่ควรเหลือช่องระยะห่างหรือโยงล้ำเข้าไปในรูป

6.8 ลักษณะของผังงานที่ดี 7. ทุกสัญลักษณ์ต้องมีทางเข้าและทางออก อย่างละ 1 ทางเท่านั้น ยกเว้นสัญลักษณ์การตัดสินใจที่มีทางเข้าทางเดียวและทางออกได้ 2 ทาง 8. สัญลักษณ์ที่ทำหน้าที่ได้ 2 หน้าที่ เช่น รับข้อมูลหรือแสดงผลลัพธ์ ต้องระบุทุกครั้งว่าขณะนั้นทำหนาที่อะไร ส่วนสัญลักษณ์ที่ทำหน้าที่เพียงหน้าที่เดียว ไม่จำเป็นต้องระบุ

6.9 รูปแบบของผังงาน ในการเขียนผังงาน มีรูปแบบพื้นฐานของผังงาน 3 รูปแบบ คือ 1. รูปแบบเรียงตามลำดับ (Sequence Structure) เป็นรูปแบบที่มีลักษณะการทำงานแบบเรียงลำดับลงมาตั้งแต่ต้นจนเสร็จสิ้นขั้นตอน ไม่มีการเปรียบเทียบเงื่อนไขใด ๆ มีรูปแบบง่าย ๆ มีทิศทางการไหลไปทางเดียวเรื่อย ๆ

6.9 รูปแบบของผังงาน ตัวอย่างที่ 6.2 จงเขียนผังงานเพื่อแสดงการคำนวณหาผลบวกของตัวแปรสองตัว คือ A และ B โดยเก็บผลลัพธ์ไว้ในตัวแปร C และแสดงผลลัพธ์ออกทางจอภาพ จากปัญหาดังกล่าว สามารถเขียนเป็นขั้นตอน ดังนี้ - ถ้าสัญญาณไฟเป็นสีเขียว ให้เดินข้ามถนนได้ - ถ้าสัญญาณไฟไม่ใช่ไฟเขียว ให้รอสัญญาณไฟต่อไป จากขั้นตอนดังกล่าว สามารถเขียนเป็นผังงานได้ดังนี้

ผังงาน แสดงการคำนวณหาผลบวกของตัวแปรสองตัว เริ่มต้น A = 10, B = 20 C = A + B C จบ

6.9 รูปแบบของผังงาน 2. รูปแบบที่มีการกำหนดเงื่อนไข (Decision Structure) เป็นรูปแบบที่มีขั้นตอนที่ยุ่งยากมากกว่ารูปแบบเรียงลำดับ เพราะมีการเพิ่มเกี่ยวกับการสร้างเงื่อนไข (Condition) ให้เลือกทำงาน มีการตรวจสอบเงื่อนไขเพื่อหาคำตอบว่า จริงหรือไม่ (True or False) ถ้าได้คำตอบใดให้ไปทำงานที่เลือกไว้ เงื่อนไขที่กำหนดขึ้น จะอยู่ในสัญลักษณ์การตัดสินใจ (Decision Symbol)

6.9 รูปแบบของผังงาน ตัวอย่างที่ 6.3 จงเขียนผังงานแสดงค่าของตัวเลขที่รับมาว่ามีค่าบวกหรือลบ จากปัญหาดังกล่าว สามารถเขียนเป็นขั้นตอน ดังนี้ - รับค่าตัวเลข เก็บไว้ในตัวแปร A - ถ้า A มีค่ามากกว่า 0 พิมพ์คำว่า POSITIVE - ถ้า A มีค่าน้อยกว่า 0 พิมพ์คำว่า NEGATIVE จากขั้นตอนดังกล่าว สามารถเขียนเป็นผังงานได้ดังนี้

6.9 รูปแบบของผังงาน 3. รูปแบบที่มีการทำงานวนรอบ (Iteration Structure) เป็นรูปแบบที่มีการทำงานซ้ำ ๆ กัน หลาย ๆ ครั้งตามที่ต้องการ โดยมีลักษณะของการตัดสินใจว่าจะทำงานซ้ำอีกหรือไม่

6.9 รูปแบบของผังงาน ตัวอย่างที่ 6.4 จงเขียนผังงานแสดงการคำนวณหาผลบวกของตัวเลข 1 ถึง 10