ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม

เนื้อหาในบทนี้จะกล่าวถึงขั้นตอนวิธีการทางคอมพิวเตอร์ (computer  algorithms)  เพื่อเป็นการให้ความรู้พื้นฐานก่อนการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์  รวมถึงเนื้อหาเกี่ยวกับโครงสร้างภายในโปรแกรมซึ่งจะประกอบด้วยเนื้อหาเกี่ยวกับลักษณะของโปรแกรมแบบโครงสร้าง  และรูปแบบโครงสร้างภายในโปรแกรม  เพื่อช่วยให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถเลือกใช้คำสั่งให้สอดคล้องกับโครงสร้างภายในโปรแกรมได้  ซึ่งรายละเอียดของแต่ละเนื้อหามีดังต่อไปนี้

1.1 ขั้นตอนวิธีการทางคอมพิวเตอร์  (computer  algorithms)
ก่อนที่เราจะเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่งเพื่อแก้ปัญหาทางคอมพิวเตอร์  เราควรศึกษาขั้นตอนวิธีการทางคอมพิวเตอร์   เพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องตามขั้นตอนวิธีดังนี้
1) การวิเคราะห์งาน  (job analysis)
2) การเขียนผังงานโปรแกรม  (program flowcharting)
3) การเขียนโปรแกรม  (programming)
4) การทดสอบ  และแก้ไขโปรแกรม  (testing and editing program)
5) การจัดทำเอกสารประกอบ  และการบำรุงรักษาโปรแกรม  (documentation and maintenance program)
1.1.1 การวิเคราะห์งาน  (job  analysis)
ในการวิเคราะห์งานเราจะต้องกำหนดจุดประสงค์ของการวิเคราะห์งาน  และขั้นตอนวิธีการวิเคราะห์งานแต่ละอย่างให้ได้  ซึ่งงานแต่ละอย่างมีรายละเอียดดังนี้
1.1.1.1  จุดประสงค์ของการวิเคราะห์งาน
ในการวิเคราะห์งานแต่ละอย่างมีจุดประสงค์ของการวิเคราะห์งานที่สำคัญดังนี้
1. เพื่อหาวัตถุประสงค์ของการเขียนโปรแกรม
2. เพื่อหารูปแบบผลลัพธ์ที่ต้องการ
3. เพื่อหาข้อมูลนำเข้าที่ต้องใส่เข้าไปในโปรแกรม
4. เพื่อหาตัวแปรที่จำเป็นต้องใช้ในโปรแกรม
5. เพื่อหาขั้นตอนวิธีการทำงานของโปรแกรม
1.1.1.2 ขั้นตอนวิธีการวิเคราะห์งาน
ในการวิเคราะห์งานแต่ละอย่างมีขั้นตอนวิธีการวิเคราะห์งานที่สำคัญดังนี้
1) การหาวัตถุประสงค์ของการเขียนโปรแกรม
ผู้เขียนโปรแกรมจะต้องหาวัตถุประสงค์จากงานที่จะเขียนโปรแกรมว่า ต้องการเขียนโปรแกรมเพื่อแก้ปัญหาอะไรบ้างซึ่งจะทำให้เขียนโปรแกรมได้ตรงกับความต้องการหรือวัตถุประสงค์ของงานนั้น ๆ
2) การหารูปแบบผลลัพธ์ที่ต้องการ
เมื่อผู้เขียนโปรแกรมหาวัตถุประสงค์ของการเขียนโปรแกรมได้แล้ว ขั้นตอนต่อมาคือการกำหนดรูปแบบผลลัพธ์ที่ต้องการจากโปรแกรม  ซึ่งรูปแบบผลลัพธ์อาจอยู่ในลักษณะของข้อความหรือตัวเลข  หรือตาราง   หรือแผนภูมิ   หรืออาจใช้ผสมกันระหว่างตัวเลขกับข้อความ หรือข้อความกับตัวเลข  และตารางก็ได้   ขึ้นอยู่กับผู้เขียนโปรแกรมเป็นผู้กำหนดเอง    แต่โดยส่วนมากนิยมแสดงผลลัพธ์ของโปรแกรมให้อยู่ในรูปแบบที่เข้าใจง่ายมากกว่ารูปแบบที่ซับซ้อน
3) การหาข้อมูลนำเข้าที่ต้องใส่เข้าไปในโปรแกรม
ผู้เขียนโปรแกรมจะต้องหาข้อมูลนำเข้าจากผลลัพธ์ที่ได้จากโปรแกรม โดยคำนึงถึงขั้นตอนวิธีการคำนวณ และข้อมูลที่จำเป็นต้องใส่เข้าไปเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ
ตัวอย่างที่  1.1  ผลลัพธ์ที่ต้องการ  คือ  พื้นที่สามเหลี่ยมมุมฉากข้อมูลนำเข้าที่ต้องใส่เข้าไปในโปรแกรมคือ
1) สูตรคำนวณพื้นที่สามเหลี่ยมมุมฉาก
พื้นที่สามเหลี่ยมมุมฉาก  =  ? x ฐาน x สูง
2) ความยาวของฐานและความสูงของรูปสามเหลี่ยม
4) การหาตัวแปรที่จำเป็นต้องใช้ในโปรแกรม
ตัวแปร  หมายถึง  ชื่อที่ผู้เขียนโปรแกรมสามารถตั้งขึ้นเองตามหลักการตั้งชื่อตัวแปรของภาษาคอมพิวเตอร์ที่นำมาเขียนโปรแกรม (หลักเกณฑ์การตั้งชื่อตัวแปรกล่าวไว้ในหัวข้อ 2.5.3.1)  เพื่อใช้ในการอ้างอิงการเก็บข้อมูลและเรียกใช้ข้อมูลภายในตัวแปร   ดังนั้นผู้เขียนโปรแกรมจะต้องตั้งชื่อตัวแปรที่ใช้ในการเก็บข้อมูลทั้งหมดภายในโปรแกรม   รวมถึงตัวแปรบางตัวที่ใช้ในการนับจำนวนรอบของการทำงานในโปรแกรมอีกด้วย

                       5) การหาขั้นตอนวิธีการทำงานของโปรแกรม
การหาขั้นตอนวิธีการทำงานของโปรแกรมจะขึ้นอยู่กับลักษณะของการแก้ปัญหา  ดังนั้นนักเขียนโปรแกรมที่มีความชำนาญในระดับหนึ่งแล้วจะสามารถหาขั้นตอนวิธีการทำงานของโปรแกรมได้โดยไม่ยาก แต่สำหรับผู้ที่เริ่มต้นศึกษาการเขียนโปรแกรม  ควรหาขั้นตอนวิธีการทำงานของโปรแกรมตามคำแนะนำโดยเรียงตามลำดับดังนี้
ขั้นตอนวิธีการทำงานของโปรแกรมที่แนะนำ