การถ่ายทอดความคิดในการแก้ปัญหาด้วย"อัลกอริทึ่ม"

ซูโดโค้ด  (Pseudocodes)

                เป็นคำอธิบายขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม  โดยใช้ถ้อยคำผสมระหว่างภาษาอังกฤษและภาษาการเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้าง  จะช่วยให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถพัฒนาขั้นตอนต่าง ๆ  ให้เป็นโปรแกรมได้ง่ายขึ้น  ส่วนใหญ่มักใช้คำเฉพาะ  (Reserve Word)  ที่มีในภาษาการเขียนโปรแกรมและมักเขียนด้วยตัวอักษรตัวใหญ่  ซูโดโค้ดที่ดี  จะต้องมีความชัดเจน  สั้น  และได้ใจความ  ข้อมูลต่าง ๆ  ที่ใช้จะถูกเขียนอยู่ในรูปของตัวแปร

รูปแบบ

Algorithm  <ชื่อของอัลกอริทึม>
1……………………………….
2……………………………….
3…………………………………
END

หลักการเขียนซูโดโค้ด

1.         ถ้อยคำที่ใช้เขียน ใช้ภาษาอังกฤษที่เข้าใจง่าย

2.        ในหนึ่งบรรทัด ให้มีเพียงหนึ่งประโยคคำสั่ง

3.        ใช้ย่อหน้าให้เป็นประโยชน์ ในการแสดงการควบคุมอย่างเป็นสัดส่วน

4.       แต่ละประโยคคำสั่งให้เขียนจากบนลงล่าง และมีทางออกทางเดียว

5.        กลุ่มของประโยคคำสั่งอาจรวมเป็นหมวดหมู่แล้วเรียกใช้เป็นโมดูล

โปรแกรมส่วนใหญ่ประกอบด้วยกิจกรรม 3 ส่วน 
1. input 
2. process 
3. output 
เช่น โปรแกรมหาผลรวม หาค่าเฉลี่ย หาค่าสูงสุด ต่ำสุด

การเขียนผังงาน ( Flowchart )

ผังงาน (Flowchart) คือ รูปภาพ (Image) หรือสัญลักษณ์(Symbol) ที่ใช้เขียนแทนขั้นตอน คำอธิบาย ข้อความ หรือคำพูด ที่ใช้ในอัลกอริทึม (Algorithm) เพราะการนำเสนอขั้นตอนของงานให้เข้าใจตรงกัน ระหว่างผู้เกี่ยวข้อง ด้วยคำพูด หรือข้อความทำได้ยากกว่า 
ผังงานแบ่งได้ 2 ประเภท 
1. ผังงานระบบ (System Flowchart) 
คือ ผังงานที่แสดงขั้นตอนการทำงานในระบบอย่างกว้าง ๆ แต่ไม่เจาะลงในระบบงานย่อย 
2. ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart) 
คือ ผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนในการทำงานของโปรแกรม 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)

การเขียนผังโปรแกรมจะประกอบไปด้วยการใช้สัญลักษณ์มาตรฐานต่าง ๆ ที่เรียกว่า สัญลักษณ์ ANSI ( American National

Standards Institute ) ในการสร้างผังงาน ดังตัวอย่างที่แสดงในรูปต่อไปนี้

                                                                                  

กระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ

  1. วิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา (State The Problem) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนแรกสุดก่อนที่จะลงมือแก้ปัญหาแต่ผู้แก้ปัญหามักจะมองข้ามไปจุดประสงค์ของขั้นตอนนี้ คือการทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อแยกให้ออกว่าข้อมูลที่กำหนดมาในปัญหาหรือ

เงื่อนไขของปัญหาคืออะไร อีกทั้งวิธีการที่ใช้ประมวลผลกล่าวโดยสรุปมีองค์ประกอบในการวิเคราะห์ดังนี้

การระบุข้อมูลเข้า (input specification)
ได้แก่ การพิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่กำหนดมาในปัญหา
การระบุข้อมูลออก (output specification)
ได้แก่ การพิจารณาเป้าหมายหรือสิ่งที่ต้องหาคำตอบ
การกำหนดวิธีประมวลผล (process specification)
ได้แก่ การพิจารณาขั้นตอนวิธีการได้มาซึ่งคำตอบหรือข้อมูลออก 

 2. การเลือกเครื่องมือและออกแบบขั้นตอน (Tools And Algorithm Development) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนของการวางแผนในการแก้ปัญหาอย่างละเอียดถี่ถ้วนหลังจากที่เราทำความเข้าใจกับปัญหา พิจารณาเงื่อนไขและข้อมูลที่มีอยู่และสิ่งที่ต้องการหาในการแก้ปัญหาอย่างละเอียดถี่ถ้วนหลังจากที่เราทำความเข้าใจกับปัญหา พิจารณาเงื่อนไขและข้อมูลที่มีอยู่และสิ่งที่ต้องการหาในขั้นตอนที่ 1  แล้วเราสามารถคาดคะเนวิธีการที่จะใช้ในการแก้ปัญหาขั้นตอนนี้จำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์ของผู้แก้ปัญหาเป็นหลักหากผู้แก้ปัญหาเคยพบกับปัญหาทำนองนี้มาแล้วก็สามารถดำเนินการตามแนวทางที่เคยปฏิบัติมา ขั้นตอนนี้จะเริ่มจากการเลือกเครื่องมือที่ใช้ในการแก้ปัญหาโดยพิจารณาความเหมาะสมระหว่างเครื่องมือกับเงื่อนไขต่างๆ ของปัญหาซึ่งหมายรวมถึงความสามารถของเครื่องมือในการแก้ปัญหาดังกล่าวและสิ่งที่สำคัญที่สุดคือความคุ้นเคยในการใช้งานเครื่องมือนั้นๆ ของผู้แก้ปัญหา อีกสิ่งหนึ่งที่ สำคัญในการแก้ปัญหา คือยุทธวิธีที่ใช้ในการแก้ปัญหา หรือที่เราเรียกว่า “ขั้นตอนวิธี” (Algorithm) ในการแก้ปัญหาหลังจากที่เราได้เครื่องมือช่วยแก้ปัญหาแล้วผู้แก้ปัญหาต้องวางแผนว่าจะใช้เครื่องมือดังกล่าวเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องที่สุด การออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหาผู้แก้ปัญหาควรใช้แผนภาพหรือเครื่องมือในการแสดงขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจ เช่น ผังงาน (Flowchart) ที่จำลองวิธีขั้นตอนการแก้ปัญหาในรูปแบบสัญลักษณ์รหัสจำลอง (Pseudo Code) ซึ่งเป็นการจำลองขั้นตอนวิธีการปัญหาในรูปแบบคำบรรยายการใช้เครื่องมือช่วยออกแบบดังกล่าวนอกจากแสดงกระบวนการที่ชัดเจนแล้วยังช่วยให้ผู้แก้ปัญหาสามารถหาข้อผิดพลาดของวิธีการที่ใช้ได้ง่ายและแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว

 3. ดำเนินการแก้ปัญหา (Implementation) หลังจากที่ออกแบบขั้นตอนวิธีเรียบร้อยแล้ว

ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ต้องลงมือแก้ปัญหาโดยใช้เครื่องมือที่เลือกไว้การแก้ปัญหาดังกล่าวใช้คอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยงาน ขั้นตอนนี้ก็เป็นการใช้โปรแกรมสำเร็จหรือใช้ภาษาคอมพิวเตอร์เขียนโปรแกรมแก้ ปัญหา ขั้นตอนนี้ต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับเครื่องมือที่เลือกใช้ซึ่งผู้แก้ปัญหาต้องศึกษาให้เข้าใจและเชี่ยวชาญ ในขณะดำเนินการหากพบแนวทางที่ดีกว่าที่ออกแบบไว้ ก็สามารถปรับเปลี่ยนได้

 4. การตรวจสอบและปรับปรุง (Refinement) หลังจากที่ลงมือแก้ปัญหาแล้ว

ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าวิธีการนี้ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องโดยผู้แก้ปัญหาต้องตรวจสอบว่าขั้นตอนวิธีที่สร้างขึ้นสอดคล้องกับรายละเอียดของปัญหา ซึ่งได้แก่ ข้อมูลเข้าและข้อมูลออกเพื่อให้มั่นใจว่าสามารถรองรับข้อมูลเข้าได้ทุกกรณีอย่างถูกต้องสมบูรณ์ ในขณะเดียวกันก็ต้องปรับปรุงวิธีการเพื่อให้การแก้ปัญหานี้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ขั้นตอนทั้ง 4 ขั้นตอนดังกล่าวข้างต้น เป็นเสมือนขั้นบันได (Stair) ที่ทำให้มนุษย์ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาต่างๆได้ รวมทั้งการเขียนหรือพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อแก้ปัญหา ก็ต้องใช้กระบวนการตามขั้นตอนทั้ง 4 นี้เช่นกัน