การออกแบบโปรแกรมมีกี่ขั้นตอน

ข้ามไปยังเนื้อหา

การออกแบบการเขียนโปรแกรม

การออกแบบโปรแกรม เป็นการแสดงลำดับของการทำงานของโปรแกรม เพื่อให้เห็นภาพรวมของการทำงานของขั้นตอนทั้งหมด และเป็นการวางแผนการทำงานไว้ล่วงหน้า สามารถใช้วิธีการต่างๆได้ดังนี้

  • การออกแบบโปรแกรมโดยใช้ อัลกอริธึม (Algorithm)
  • การออกแบบโปรแกรมโดยใช้ รหัสจำลอง (Pseudo Code)
  • การออกแบบโปรแกรมโดยใช้ ผังงาน (Flowchart)

โดยทั่วไปผู้เขียนโปรแกรมจะแสดงการทำงานของโปรแกรมโดยการใช้ผังงาน (Flowchart) ซึ่งสามารถอ่านและเข้าใจการทำงานได้ง่าย ช่วยให้เขียนโปรแกรม การตรวจสอบ และแก้ไขโปรแกรมสะดวกรวดเร็วขึ้น

ผังงาน ( Flowchart) คือ รูปภาพหรือสัญลักษณ์ ที่ใช้เขียนแทนคำอธิบาย ข้อความ หรือคำพูดที่ใช้ในอัลกอริทึม เพราะการที่จะเข้าใจขั้นตอนได้ง่ายและตรงกันนั้น การใช้คำพูดหรือข้อความอาจทำได้ยากกว่าการใช้รูปภาพหรือสัญลักษณ์ ผังงานสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

  1. ผังงานระบบ ( System Flowchart) เป็นผังงานที่แสดงขั้นตอนการทำงานในระบบงานหนึ่ง ๆ ในลักษณะของภาพกว้าง ๆ แต่จะไม่เจาะลึกลงไปว่าในระบบงานย่อย ๆ นั้นจะมีการทำงานหรือวิธีการทำงานอย่างไร ผังงานจะแสดงทิศทางการทำงานในระบบ ตั้งแต่เริ่มต้นว่าข้อมูลเกิดขึ้นครั้งแรกที่ใด เก็บอยู่ในรูปแบบใด และผ่านขึ้นตอนการประมวลผลอย่างไร อะไรบ้าง (แต่จะไม่เน้นถึงวิธีการประมวลผล) จนสุดท้ายผลลัพธ์ที่ได้เก็บอยู่ในรูปแบบใด 

    การออกแบบโปรแกรมมีกี่ขั้นตอน

ตัวอย่างเช่น ผังงานระบบบริหารโรงเรียนแห่งหนึ่ง ข้อมูลทะเบียนประวัติของนักเรียนจะเริ่มขึ้นครั้งแรกเมื่อมีการับสมัครนักศึกษาใหม่ จากแผนกรับสมัคร และถือว่าเป็นข้อมูลพื้นฐานไปยังแผนกต่าง ๆ ในโรงเรียน เช่น แผนกปกครอง แผนกวัดผล หรือแผนกทะเบียน ซึ่งในส่วนของแผนกทะเบียนอาจจะมีการแก้ไขข้อมูลบางอย่าง เช่น มีการแก้ไขชื่อ ที่อยู่ของนักศึกษา ก็ได้

  1. ผังงานโปรแกรม ( Program Flowchart) เป็นผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนในการทำงานของโปรแกรม ซึ่งจะแสดงการทำงานตั้งแต่เริ่มต้น ในส่วนของการรับข้อมูล การคำนวณหรือการประมวลผล จนถึงการแสดงผลลัพธ์ ผังงานนี้อาจสร้างจากผังงานระบบ โดยผู้เขียนผังงานอาจดึงเอาแต่ละจุดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของคอมพิวเตอร์เพื่อนำมาวิเคราะห์ว่า ถ้าใช้คอมพิวเตอร์ทำงานตรงจุดนั้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ ควรจะมีขั้นตอนในการเขียนผังงานอย่างไร เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ซึ่งการเขียนผังงานนี้จะช่วยเพิ่มความสะดวกในการเขียนโปรแกรมของผู้เขียนโปรแกรมได้มาก เพราะสามารถดูได้ง่ายว่าในแต่ละขั้นตอนการทำงานควรใช้คำสั่งอย่างไร

การออกแบบโปรแกรมมีกี่ขั้นตอน

 ประโยชน์ของผังงานโปรแกรม
•  ทำให้เข้าใจและแยกแยะปัญหาต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น
•  ผู้เขียนโปรแกรมมองเห็นลำดับการทำงาน รู้ว่าสิ่งใดควรทำก่อน สิ่งใดควรทำหลัง
•  สามารถหาข้อผิดพลาดของโปรแกรมได้ง่าย
•  ทำให้ผู้อื่นเข้าใจการทำงานได้ง่ายกว่าการดูจาก source code
•  ไม่ขึ้นกับภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง ผู้อื่นสามารถเรียนรู้และเข้าใจได้ง่าย

อ่านเพิ่มเติม :  http://www.elearning.msu.ac.th/opencourse/1201104/Unit_2/Unit_1_01_3.htm

ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรมประกอบด้วย

  1. การวิเคราะห์ปัญหา
  2. การออกแบบโปรแกรม
  3. การเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์
  4. การทดสอบและแก้ไขโปรแกรม
  5. การทำเอกสารประกอบโปรแกรม
  6. การบำรุงรักษาโปรแกรม

การวิเคราะห์ปัญหา

การวิเคราะห์ปัญหา ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

  1. กำหนดวัตถุประสงค์ของงาน เพื่อพิจารณาว่าโปรแกรมต้องทำการประมวลผลอะไรบ้าง
  2. พิจารณาข้อมูลนำเข้า เพื่อให้ทราบว่าจะต้องนำข้อมูลอะไรเข้าคอมพิวเตอร์ ข้อมูลมีคุณสมบัติเป็นอย่างไร ตลอดจนถึงลักษณะและรูปแบบของข้อมูลที่จะนำเข้า
  3. พิจารณาการประมวลผล เพื่อให้ทราบว่าโปรแกรมมีขั้นตอนการประมวลผลอย่างไรและมีเงื่อนไปการประมวลผลอะไรบ้าง
  4. พิจารณาข้อสนเทศนำออก เพื่อให้ทราบว่ามีข้อสนเทศอะไรที่จะแสดง ตลอดจนรูปแบบและสื่อที่จะใช้ในการแสดงผล

การออกแบบโปรแกรม

การออกแบบขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมเป็นขั้นตอนที่ใช้ เป็นแนวทางในการลงรหัสโปรแกรม ผู้ออกแบบขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมอาจใช้เครื่องมือต่างๆ ช่วยในการออกแบบ อาทิเช่น คำสั่งลำลอง (Pseudocode) หรือ ผังงาน (Flow chart) การออกแบบโปรแกรมนั้นไม่ต้องพะวงกับรูปแบบคำสั่งภาษาคอมพิวเตอร์ แต่ให้มุ่งความสนใจไปที่ลำดับขั้นตอนในการประมวลผลของโปรแกรมเท่านั้น

การเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์

การเขียนโปรแกรมเป็นการนำเอาผลลัพธ์ของการออกแบบโปรแกรม มาเปลี่ยนเป็นโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง ผู้เขียนโปรแกรมจะต้องให้ความสนใจต่อรูปแบบคำสั่งและกฎเกณฑ์ของภาษาที่ใช้ เพื่อให้การประมวลผลเป็นไปตามผลลัพธ์ที่ได้ออกแบบไว้ นอกจากนั้นผู้เขียนโปรแกรมควรแทรกคำอธิบายการทำงานต่างๆ ลงในโปรแกรมเพื่อให้โปรแกรมนั้นมีความกระจ่างชัดและง่ายต่อการตรวจสอบและ โปรแกรมนี้ยังใช้เป็นส่วนหนึ่งของเอกสารประกอบ

การทดสอบและแก้ไขโปรแกรม

การทดสอบโปรแกรมเป็นการนำโปรแกรมที่ลงรหัสแล้วเข้า คอมพิวเตอร์ เพื่อตรวจสอบรูปแบบกฎเกณฑ์ของภาษา และผลการทำงานของโปรแกรมนั้น ถ้าพบว่ายังไม่ถูกก็แก้ไขให้ถูกต้องต่อไป ขั้นตอนการทดสอบและแก้ไขโปรแกรม อาจแบ่งได้เป็น 3 ขั้น

  1. สร้างแฟ้มเก็บโปรแกรมซึ่งส่วนใหญ่นิยมนำโปรแกรมเข้าผ่านทางแป้นพิมพ์โดยใช้โปรแกรมประมวลคำ
  2. ใช้ตัวแปลภาษาคอมพิวเตอร์แปลโปรแกรมที่สร้างขึ้นเป็นภาษาเครื่อง โดยระหว่างการแปลจะมีการตรวจสอบความถูกต้องของรูปแบบและกฎเกณฑ์ในการใช้ภาษา ถ้าคำสั่งใดมีรูปแบบไม่ถูกต้องก็จะแสดงข้อผิดพลาดออกมาเพื่อให้ผู้เขียนนำไป แก้ไขต่อไป ถ้าไม่มีข้อผิดพลาด เราจะได้โปรแกรมภาษาเครื่องที่สามารถให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลได้
  3. ตรวจสอบความถูกต้องของการประมวลผลของโปรแกรม โปรแกรมที่ถูกต้องตามรูปแบบและกฎเกณฑ์ของภาษา แต่อาจให้ผลลัพธ์ของการประมวลผลไม่ถูกต้องก็ได้ ดังนั้นผู้เขียนโปรแกรมจำเป็นต้องตรวจสอบว่าโปรแกรมประมวลผลถูกต้องตามต้อง การหรือไม่ วิธีการหนึ่งก็คือ สมมติข้อมูลตัวแทนจากข้อมูลจริงนำไปให้โปรแกรมประมวลผลแล้วตรวจสอบผลลัพธ์ ว่าถูกต้องหรือไม่ ถ้าพบว่าไม่ถูกต้องก็ต้องดำเนินการแก้ไขโปรแกรมต่อไป การสมมติข้อมูลตัวแทนเพื่อการทดสอบเป็นสิ่งที่มีความสำคัญเป็นอย่างมาก ลักษณะของข้อมูลตัวแทนที่ดีควรจะสมมติทั้งข้อมูลที่ถูกต้องและข้อมูลที่ผิด พลาด เพื่อทดสอบว่าโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นสามารถครอบคลุมการปฏิบัติงานในเงื่อนไข ต่างๆ ได้ครบถ้วน นอกจากนี้อาจตรวจสอบการทำงานของโปรแกรมด้วยการสมมติตัวเองเป็นคอมพิวเตอร์ที จะประมวลผล แล้วทำตามคำสั่งทีละคำสั่งของโปรแกรมนั้นๆ วิธีการนี้อาจทำได้ยากถ้าโปรแกรมมีขนาดใหญ่ หรือมีการประมวลผลที่ซับซ้อน

การทำเอกสารประกอบโปรแกรม

การทำเอกสารประกอบโปรแกรมเป็นงานที่สำคัญของการพัฒนา โปรแกรม เอกสารประกอบโปรแกรมช่วยให้ผู้ใช้โปรแกรมเข้าใจวัตถุประสงค์ ข้อมูลที่จะต้องใช้กับโปรแกรม ตลอดจนผลลัพธ์ที่จะได้จากโปรแกรม การทำโปรแกรมทุกโปรแกรมจึงควรต้องทำเอกสารกำกับ เพื่อใช้สำหรับการอ้างอิงเมื่อจะใช้งานโปรแกรมและเมื่อต้องการแก้ไขปรับปรุง โปรแกรม เอกสารประกอบโปรแกรมที่จัดทำ ควรประกอบด้วยหัวข้อต่อไปนี้

  1. วัตถุประสงค์
  2. ประเภทและชนิดของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่ใช้ในโปรแกรม
  3. วิธีการใช้โปรแกรม
  4. แนวคิดเกี่ยวกับการออกแบบโปรแกรม
  5. รายละเอียดโปรแกรม
  6. ข้อมูลตัวแทนที่ใช้ทดสอบ
  7. ผลลัพธ์ของการทดสอบ

การบำรุงรักษาโปรแกรม

เมี่อโปรแกรมผ่านการตรวจสอบตามขั้นตอนเรียบร้อยแล้ว และถูกนำมาให้ผู้ใช้ได้ใช้งาน ในช่วงแรกผู้ใช้อาจจะยังไม่คุ้นเคยก็อาจทำให้เกิดปัญหาขึ้นมาบ้าง ดังนั้นจึงต้องมีผู้คอยควบคุมดูแลและคอยตรวจสอบการทำงาน การบำรุงรักษาโปรแกรมจึงเป็นขั้นตอนที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องคอยเฝ้าดูและหา ข้อผิดพลาดของโปรแกรมในระหว่างที่ผู้ใช้ใช้งานโปรแกรม และปรับปรุงโปรแกรมเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น หรือในการใช้งานโปรแกรมไปนานๆ ผู้ใช้อาจต้องการเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบงานเดิมเพื่อให้เหมาะกับ เหตุการณ์ นักเขียนโปรแกรมก็จะต้องคอยปรับปรุงแก้ไขโปรแกรมตามความต้องการของผู้ใช้ที่ เปลี่ยนแปลงไปนั่นเอง