ผังงาน (Flowchart)
คือ แผนภาพแสดงการทำงานของโปรแกรม โดยใช้สัญลักษณ์แสดงขั้นตอนและลักษณะการทำงานแบบต่างๆ สัญลักษณ์เหล่านี้จะถูกเชื่อมโยงด้วยลูกศรเพื่อแสดงลำดับการทำงาน ช่วยให้มองเห็นภาพการทำงานโดยรวมของโปรแกรม สะดวกต่อการตรวจสอบความถูกต้องของลำดับการทำงานและการไหลของข้อมูลในโปรแกรม การเขียนผังงานจะใช้สัญลักษณ์สื่อสารความหมายให้เข้าใจตรงกันของสถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (The American National Standard Institute, ANSI) ได้กำหนดสัญลักษณ์ไว้เป็นมาตรฐาน ซึ่งมีรายละเอียดรูปแบบและความหมายที่ควรทราบตามตารางต่อไปนี้
ตารางแสดงสัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงาน
2. โครงสร้างแบบมีทางเลือก (Selection Structure) หมายถึง โครงสร้างที่มีเงื่อนไข ขั้นตอนการทำงานบางขั้นตอน ต้องมีการตัดสินใจ
C 2. โครงสร้างแบบทางเลือก
ตัวอย่าง ลำดับขั้นตอนการประเมินผลสอบ
เริ่มต้น
ทดสอบ
ตรวจผลการสอบและคิดคะแนนที่ได้
ตรวจสอบคะแนนที่ได้ว่าน้อยกว่าร้อยล่ะ 50 หรือไม่
ถ้าน้อยกว่า ให้สอบแก้ตัว
ถ้าไม่น้อยกว่า ให้สอบผ่าน
จบ
J การจำลองความคิดเป็นผังงาน (แบบทางเลือก)
3. โครงสร้างแบบทำซ้ำ (Repetition Structure) หมายถึง โครงสร้างที่ขั้นตอนการทำงานบางขั้นตอนได้รับการประมวลผลมากกว่า 1 ครั้ง
C 3. โครงสร้างแบบทำซ้ำ
ตัวอย่าง ลำดับการตักน้ำจากตุ่มครั้งล่ะ 1 ขันใส่จนถังน้ำเต็ม
เริ่มต้น
ตักน้ำจากตุ่ม 1 ขัน
เทน้ำใส่ถัง
ตรวจสอบน้ำเต็มถัง หรือไม่
ถ้าไม่เต็ม ให้ตักน้ำต่อไป
ถ้าเต็ม ให้หยุดตักน้ำ
จบ
J การจำลองความคิดเป็นผังงาน (แบบทำซ้ำ)
1. ช่วยอธิบายลำดับขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม
2. ทำให้ตรวจสอบข้อผิดพลาดของโปรแกรมได้ง่าย
3. ทำให้ผู้อื่นสามารถศึกษาการทำงานของโปรแกรมและแก้ไขโปรแกรมได้ง่าย
ในการเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปจะมีหลักการหรือขั้นตอนที่สาคัญทั้งหมด 5 ขั้นตอนได้แก่ 1. การวิเคราะห์ปัญหา 2. การออกแบบโปรแกรม 3. การเขียนโปรแกรม 4. การทดสอบและแก้ไขโปรแกรม 5.ทำเอกสารประกอบโปรแกรม ดังนั้นก่อนที่จะลงมือเขียนโปรแกรมในขั้นตอนที่ 3 หลังจากทาการวิเคราะห์ปัญหาแล้ว จะต้องมีการออกแบบโปรแกรมเพื่อเป็นการวางแผนการทางานก่อน ผังงาน Flowchart เป็นเครื่องมือหนึ่งที่ใช้อธิบายลาดับขั้นตอนการทางานในรูปแบบแผนภาพ โดยใช้สัญลักษณ์รูปร่างต่าง ๆ ที่มีความหมายแทนคาสั่ง และใช้ข้อความในสัญลักษณ์แทนข้อมูลตัวแปร ตัวดาเนินการทางการคานวณ และการเปรียบเทียบ นอกจากนั้นผังงานยังใช้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขั้นตอนการทางานต่าง ๆ โดยสามารถแบ่งลักษณะการทางานและความสัมพันธ์เป็นรูปแบบต่างๆ ได้แก่ การทางานแบบมีลาดับ การทางานแบบมีเงื่อนไข และการทางานแบบทาซ้าภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ หลังจากนั้นจึงนาผังงาน Flowchart ที่ออกแบบไว้นาไปเขียนเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ ดังนั้นผังงานจึงเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้ผู้เขียนโปรแกรมและผู้ใช้ สามารถ มองเห็นภาพการทางานของโปรแกรมที่กาลังจะสร้างได้อย่างเป็นระบบและง่ายขึ้น ประเภทของผังงาน โดยทั่วไปผังงานคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ 1. ผังงานระบบ (System Flowchart) เป็นผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนการทางานภายในระบบหนึ่ง ๆ เพื่อให้เห็นโครงสร้างโดยภาพรวมของระบบ ซึ่งจะแสดงถึงความเกี่ยวข้องของส่วนที่สาคัญต่างๆ ในระบบนั้น เช่น เอกสารข้อมูลเบื้องต้น สื่อบันทึกข้อมูลที่ใช้ ข้อมูลจะส่งผ่านไปยังหน่วยงานใด มีกิจกรรมประมวลผลข้อมูลอะไรในหน่วยงานนั้น แล้วจะส่งต่อไปหน่วยงานใด เป็นต้น ดังนั้นผังงานระบบอาจเกี่ยวข้องกับข้อมูล สื่อหรือแหล่งบันทึกข้อมูล วัสดุปกรณ์ คน หรือฝ่ายงานที่เกี่ยวข้อง ซึ่งแต่ละจุดจะประกอบไปด้วย การนาข้อมูลเข้า วิธีการประมวลผล และการแสดงผลลัพธ์ (Input – Process – Output) ดังภาพ  ภาพแสดงตัวอย่างผังงานระบบ 2. ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart) หรือเรียกสั้นๆ ว่า ผังงาน ผังงานประเภทนี้แสดงถึงขั้นตอนของคาสั่งที่ใช้ในโปรแกรม ผังงานนี้อาจสร้างจากผังงานระบบโดยผู้เขียนผังงานจะดึงเอาแต่ละจุด ที่เกี่ยวข้องกับการทางานของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ปรากฏในผังงานระบบมาเขียน เพื่อให้ทราบว่าถ้าจะใช้คอมพิวเตอร์ทางานควรที่จะมีขั้นตอนคาสั่งอย่างไร เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ และจะได้นามาเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ต่อไป ดังนั้นการเขียนผังงานก็จะมีประโยชน์ เหมาะสาหรับผู้บริหาร ผู้วิเคราะห์ระบบ ผู้เขียนโปรแกรม และบุคคลอื่นที่ต้องการศึกษา ทาให้ทราบถึงความสัมพันธ์ของระบบตั้งแต่เริ่มต้น ว่ามีการปฏิบัติแต่ละขั้นตอนอย่างไร ใช้วิธีการอะไรบ้าง สุดท้ายจะได้ผลลัพธ์อะไรบ้าง เมื่อเข้าใจระบบงานหรือสิ่งที่กาลังศึกษาก็จะช่วยให้สามารถปฏิบัติงานและแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ดังภาพ  ภาพแสดงตัวอย่างการกำหนดจุดเริ่มต้นและสิ้นสุดของการเขียนผังงาน ประโยชน์ของผังงาน ผังงานเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การศึกษาลาดับขั้นตอนของโปรแกรมง่ายขึ้น จึงนิยมเขียนผังงานประกอบการเขียนโปรแกรม ด้วยเหตุผลดังนี้ 1. คนส่วนใหญ่สามารถเรียนรู้และเข้าใจผังงานได้ง่าย เพราะผังงานไม่ขึ้นอยู่กับภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการสื่อสารได้ทุกภาษา 2. ผังงานเป็นการสื่อความหมายด้วยภาพ ช่วยลาดับขั้นตอนการทางานของโปรแกรมให้ง่ายและสะดวกต่อการทาความเข้าใจ สามารถนาไปเขียนโปรแกรมได้โดยไม่สับสน ซึ่งถ้าหากใช้ข้อความหรือคาพูดอาจจะสื่อความหมายผิดไปได้ 3. ในงานโปรแกรมที่ไม่สลับซับซ้อน ช่วยในการตรวจสอบความถูกต้องของลาดับขั้นตอน และแก้ไขโปรแกรมได้ง่าย เมื่อเกิดข้อผิดพลาด 4. ช่วยให้ผู้อื่นสามารถศึกษาการทางานของโปรแกรมได้อย่างง่าย สะดวก และรวดเร็วมากขึ้น 5. การบารุงรักษาโปรแกรมหรือการเปลี่ยนแปลงแก้ไขโปรแกรมในภายหลัง ให้มีประสิทธิภาพ ถ้าพิจารณาจากผังงานจะช่วยให้สามารถทบทวนงานในโปรแกรมก่อนปรับปรุง แก้ไขได้สะดวกและง่ายขึ้น ข้อจากัดของการเขียนผังงาน นักเขียนโปรแกรมบางคนไม่นิยมการเขียนผังงานก่อนที่จะเขียนโปรแกรม เพราะเสียเวลา ในการเขียนเป็นรูปภาพหรือสัญลักษณ์ต่างๆ นอกจากนี้ยังมีเหตุผลอื่นๆ ได้แก่ 1. ผังงานเป็นการสื่อความหมายระหว่างบุคคลต่อบุคคลมากกว่าที่จะสื่อความหมายบุคคลกับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพราะผังงานไม่ขึ้นอยู่กับภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาใดภาษาหนึ่ง ทาให้เครื่องคอมพิวเตอร์ไม่สามารถรับรู้และเข้าใจว่าผังงานต้องการอะไร 2. ผังงานไม่สามารถแทนลักษณะคาสั่งของภาษาคอมพิวเตอร์บางคาสั่งได้อย่างชัดเจน 3. กรณีที่งานมีขนาดใหญ่ ผังงานจะมีขนาดใหญ่ด้วย ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขจะทาได้ยาก ควรเขียนแยกเป็นส่วน ๆ แล้วค่อยสร้างจุดเชื่อมโยงในแต่ละส่วน 4. การเขียนผังงานอาจเป็นการสิ้นเปลืองกระดาษและอุปกรณ์อื่นๆ ประกอบการเขียนภาพ ทั้ง ๆ ที่การอธิบายงานหรือการเขียนโปรแกรมจะใช้เนื้อที่เพียง 3 – 4 บรรทัดเท่านั้น วิธีการเขียนผังงานที่ดี การเขียนผังงานควรคานึงถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้ 1. ใช้สัญลักษณ์ตามที่กาหนดไว้ 2. ผังงานจะต้องมีจุดเริ่มต้น (Start)และสิ้นสุด (Stop/End/Finish) 3. ใช้หัวลูกศรแสดงทิศทางการไหลของข้อมูลจากบนลงล่างหรือซ้ายไปขวา (ยกเว้นที่ต้องทาซ้า) 4. ทุกแผนภาพต้องมีลูกศรแสดงทิศทางเข้า 1 เส้นและออก 1 เส้นโดยไม่มีการปล่อยจุดใดจุดหนึ่งไว้ 5. เขียนคาอธิบายการทางานในแต่ละขั้นตอนโดยใช้ข้อความที่สั้น กะทัดรัด ชัดเจนและเข้าใจได้ง่าย 6. ควรหลีกเลี่ยงโยงเส้นไปมาทาให้เกิดจุดตัดมากเพราะจะทาให้เกิดข้อผิดพลาดง่าย ควรใช้สัญลักษณ์เชื่อมจุดต่อเนื่องแทน 7. ไม่ควรโยงเส้นเชื่อมผังงานที่อยู่ไกลมาก ๆ ควรใช้สัญลักษณ์จุดเชื่อมต่อแทน 8. ผังงานที่ดีควรมีความเป็นระเบียบเรียบร้อย สะอาดและชัดเจน สามารถเข้าใจและติดตามขั้นตอนได้ง่าย 9. ผังงานควรมีการทดสอบความถูกต้องของการทางานก่อนไปเขียนโปรแกรม สัญลักษณ์และความหมายของผังงาน การเขียนผังโปรแกรมจะมีขั้นตอนในการเขียนที่สาคัญประกอบกันดังนี้ 1. การกำหนดจุดเริ่มต้นและสิ้นสุดโปรแกรม โดยการเริ่มต้นผังงานจะใช้คาว่า Start และการสิ้นสุดจะใช้คาว่า Stop ซึ่งข้อความดังกล่าวจะอยู่ในสัญลักษณ์ ดังภาพ  ภาพแสดงตัวอย่างการกาหนดจุดเริ่มต้นและสิ้นสุดของการเขียนผังงาน 2. การกำหนดค่าเริ่มต้นและการคำนวณ ในการเขียนผังงานโปรแกรม จะมีการกาหนดค่าเริ่มต้น หรือ การกาหนดค่าคงที่ ให้กับข้อมูล รวมถึงจะมีการคานวณข้อมูลในรูปของสูตรสมการคณิตศาสตร์ ซึ่งขั้นตอนเหล่านี้จะเขียนข้อความภายในสัญลักษณ์กรอบสี่เหลี่ยมผืนผ้า ดังภาพ  ภาพแสดงการกาหนดค่าเริ่มเริ่มต้น ค่าคงที่ และ การคานวณ 3. การรับข้อมูลนาเข้า เป็นการรับข้อมูลเข้าสู่โปรแกรม หรือข้อมูลที่ต้องป้อนให้คอมพิวเตอร์นาไปใช้ในการคำนวณ หรือประมวลผลข้อมูล หากไม่ระบุว่าจะรับเข้าทางอุปกรณ์ใด จะเขียนข้อความรับค่า หรือ Read ข้อมูล ภายในสัญลักษณ์สี่เหลี่ยมด้านขนาน ดังภาพ  ภาพแสดงการรับข้อมูล a , b เข้าสู่โปรแกรมโดยไม่ระบุอุปกรณ์นาเข้า  ภาพแสดงการรับข้อมูล a , b เข้าสู่โปรแกรมทางคีย์บอร์ด 4. การแสดงผลข้อมูล เป็นการนาข้อมูลที่ได้จากการกาหนดค่า หรือ การคานวณ หรือการประมวลผลใดใด มาแสดงผลออกทางอุปกรณ์ที่กาหนด จะเขียนข้อความแสดงผล หรือ Print ภายในสัญลักษณ์ ดังภาพ  ภาพแสดงการแสดงผลข้อมูล x , y โดยไม่ระบุอุปกรณ์แสดงผล  ภาพการแสดงผลข้อมูล x , y ออกทางจอภาพ ภาพการแสดงผลข้อมูล x , y ออกทางเครื่องพิมพ์ 5. การตรวจสอบเงื่อนไข เป็นการเปรียบเทียบเพื่อตรวจสอบเงื่อนไข ซึ่งจะได้ผลลัพธ์จากการตรวจสอบเป็นตรรกะ จริงหรือเท็จอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น โดยจะเขียนข้อความเงื่อนไขที่ต้องการเปรียบเทียบภายในสัญลักษณ์สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ดังภาพ  ภาพแสดงการเปรียบเทียบเพื่อตรวจสอบข้อมูล G มีค่ามากกว่า 100 ใช่หรือไม่ ถ้าหากมากกว่าจริงให้แสดงข้อความ “Over” ถ้าหากเท็จ ให้แสดงข้อความ “Ok” 6. จุดต่อและการเชื่อมโยงผังงาน ในการเขียนผังงานอาจมีลาดับการทางานหลายขั้นตอน ต้องใช้กระดาษมากกว่า 1 แผ่น หรือมีจุดต่อหลายจุดในหน้าเดียวกันจึงจาเป็นต้องใช้สัญลักษณ์เชื่อมโยงผังงานดังกล่าวเพื่ออ้างอิงจุดเชื่อมต่อนั้นไปยังตาแหน่งที่มีชื่อหรืออักษรเดียวกัน ดังภาพ  ภาพแสดงจุดต่อ A เชื่อมโยงผังงานในหน้าเดียวกัน  ภาพแสดงจุดต่อ A เชื่อมโยงผังงานที่อยู่คนละหน้า 7.เส้นแสดงทิศทาง เป็นสัญลักษณ์แสดงทิศทางการทำงานของ Flowchart   8.การอธิบายผังงาน เป็นสัญลักษณ์แสดงการอธิบายผังงาน เพิ่มเติมหรือเป็นการหมายเหตุ (Comment)   ตัวอย่างการเขียนผังงาน Flowchart ตัวอย่างที่ 1 ผังงานการต้มบะหมี่สำาเร็จรูป  ตัวอย่างที่ 2 ผังงานหาพื้นที่สี่เหลี่ยม  ตัวอย่างที่ 3 ผังงานตัดสินผลการเข้าร่วมกิจกรรม  หลักในการเขียนโฟลว์ชาร์ต ในการเขียนผังงานหรือโฟลว์ชาร์ต ต้องรู้จักเลือกใช้รูปภาพหรือสัญลักษณ์ที่เหมาะสม รวมถึงอุปกรณ์ที่ช่วยในการเขียนผังงานที่เรียกว่า “ Flow Chart Template “ ซึ่งอุปกรณ์นี้จะช่วยให้การเขียนผังงานสะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น ในการเขียนผังงานนี้จะเขียนตามขั้นตอนและวิธีการประมวลผลที่ได้ทำการวิเคราะห์งานเอาไว้แล้ว ซึ่งต้องพิจารณาตามลำดับก่อนหลังของการทำงาน เพื่อจัดภาพของผังงานให้เป็นมาตรฐานง่ายต่อการเข้าใจ และช่วยให้การเขียนโปรแกรมจากผังงานมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เพื่อให้การเขียนผังงานเป็นมาตรฐานเดียวกันจะใช้ลำดับในการเขียนผังงานดังนี้ 1. การกำหนดค่าเริ่มต้น เป็นการกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวแปรต่างๆ ที่จำเป็นบางตัว ได้แก่ ตัวแปรที่ใช้เป็นตัวนับ หรือตัวแปรที่เป็นตัวคำนวณผลรวมต่างๆ 2. การรับข้อมูลเข้า เป็นการรับข้อมูลนำเข้ามาจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เพื่อใช้เป็นส่วนหนึ่งของการประมวลผล แล้วนำค่ามาเก็บไว้ในตัวแปรใด ๆ ที่กำหนดเอาไว้ 3. การประมวลผล เป็นการประมวลผลตามที่ได้มีการกำหนด หรือเป็นการคำนวณต่างๆ ซึ่งจะต้องทำทีละลำดับขั้นตอนและแยกรูปแต่ละรูปออกจากกันให้ชัดเจนด้วย 4. การแสดงผลลัพธ์ เป็นการแสดงข้อมูลที่ได้จากการคำนวณหรือผลลัพธ์ที่ต้องการหรือค่าจากตัวแปรต่างๆ ซึ่งการแสดงผลลัพธ์นี้มักจะกระทำหลังจากการประมวลผล หรือหลังจากการรับข้อมูลเข้ามาแล้ว ข้อสังเกตในการเขียนโฟลว์ชาร์ต 1. โฟลว์ชาร์ตใด ๆ จะมีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดเพียงอย่างละแห่งเดียวเท่านั้น 2. ทุกสัญลักษณ์ที่ใช้แทนขั้นตอนการทำงาน จะต้องมีทิศทางเข้าเพียง 1 แห่งและทิศทางออกเพียง 1 แห่งเท่านั้น ยกเว้นสัญลักษณ์ของจุดเริ่มเริ่มต้น จุดสิ้นสุด จุดต่อ และ การตัดสินใจ 3. ทิศทางของลำดับขั้นตอนการทำงานในโฟลว์ชาร์ตนิยมเขียนจากซ้ายไปขวาหรือจากบนลงล่าง 4. หลีกเลี่ยงการขีดเส้นโยงไปโยงมาในลักษณะที่ตัดกัน ถ้าจำเป็นต้องโยงเส้นดังกล่าวถึงกันควรใช้เครื่องหมายต่อจุดเพื่อเชื่อมความสัมพันธ์แทน 5. สัญลักษณ์ต่าง ๆ นั้นจะเปลี่ยนรูปเป็นอย่างอื่นไม่ได้ ต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดไว้แล้วเท่านั้น 6. ควรมีเครื่องหมายลูกศรกำกับทิศทางทางไหลให้กับแต่ละสัญลักษณ์ ด้วย 7. คำอธิบายการทำงานควรเขียนให้สั้นเข้าใจง่ายและเขียนในสัญลักษณ์ของโฟลว์ชาร์ต ทั้งหมดหากมีคำอธิบายเพิ่มเติมให้เขียนไว้บนสัญลักษณ์ด้านขวา 8. ในการเขียนโฟลว์ชาร์ตควรเขียนให้เป็นระเบียบ เรียบร้อย และสะอาด ที่มา:https://sites.google.com/site/programmingm42/kar-kheiyn-phang-ngan-flowchart |