K AUN Class: python

การออกแบบอัลกอริทึมเพื่อแก้ปัญหา

1. อัลกอริทึมเบื้องต้น

   2. การเขียนอัลกอริทึมด้วยภาษาธรรมชาติ
   3. การเขียนอัลกอริทึมด้วยรหัสจำลอง
   4. การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน

1. อัลกอริทึม หมายถึง ขั้นตอนวิธี ที่สามารถเข้าใจได้ และมีความยาวจำกัดบอกถึงลำดับ หรือวิธีการในการแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งอย่างเป็นขั้นเป็นตอนและชัดเจน ว่าทำอย่างไร เมื่อนำเข้าอะไรแล้วจะได้ผลลัพธ์เช่นไร (วิถีมีเดีย สารานุกรมเสรี)

ในการเขียนอัลกอริทึม มีเครื่องมือช่วยในการเขียนที่นิยมใช้ 3 แบบ คือ

1. บรรยาย (narrative description)

2. ผังงาน (flowchart)

3. รหัสเทียม (pseudo code)

2. การเขียนอัลกอริทึมด้วยภาษาธรรมชาติ

ขั้นตอนวิธี หรือ อัลกอริทึม (อังกฤษ: algorithm) หมายถึงกระบวนการแก้ปัญหาที่สามารถเข้าใจได้ มีลำดับหรือวิธีการในการแก้ไขปัญหาใดปัญหาหนึ่งอย่างเป็นขั้นเป็นตอนและชัดเจน เมื่อนำเข้าอะไร แล้วจะต้องได้ผลลัพธ์เช่นไร ซึ่งแตกต่างจากการแก้ปัญหาแบบสามัญสำนึก หรือฮิวริสติก (heuristic)

การปลูกต้นไม้ แสดงขั้นตอนการทำงานด้วยอัลกอริทึมแบบบรรยายได้ดังนี้

1. ขุดหลุม

2. ใส่ปุ๋ย

3. นำต้นไม้ลงหลุม

4. กลบดิน

5. ปักหลักยึดต้นไม้

6. รดน้ำ

3. การเขียนอัลกอริทึมด้วยรหัสจำลอง

หรือที่เรียกว่า การเขียนซูโดโค้ด (Pseudo Code)

คือการเขียนคำอธิบายขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม โดยใช้ถ้อยคำผสมระหว่างภาษาอังกฤษและภาษาการเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้าง ซึ่งจะช่วยให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถพัฒนาขั้นตอนต่าง ๆ ให้เป็นโปรแกรมได้ง่ายขึ้น

START

1……………………………….

2……………………………….

3…………………………………

END

ตัวอย่าง การเขียนอัลกอริทึม คำนวณหาพื้นที่สามเหลี่ยม อัลกอริทึม (Algorithm) การหาพื้นที่สามเหลี่ยม

เริ่มต้น

รับค่าความยาวของฐานมาเก็บในตัวแปร BASE

รับค่าความยาวของสูงมาเก็บในตัวแปร HEIGHT

คำนวณหาพื้นที่ AREA = 0.5 * BASE*HEIGHT

แสดงผลพื้นที่

จบ

START

READ BASE

READ HEIGHT

AREA = 0.5 * BASE * HEIGHT

PRINT AREA

END

4. การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน

การเขียนอัลกอริทึมแบบผังงานจะแสดงขั้นตอนการทำงานในลักษณะของรูปภาพหรือสัญลักษณ์ ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ที่เป็นมาตรฐาน ไม่อ้างอิงภาษาใดภาษาหนึ่ง ทำให้เห็นลำดับการทำงานก่อนหลังได้ชัดเจน เช่น

ภาษาไพทอน - คำสั่งพื้นฐานในภาษาไพทอน 1

- คำสั่งพื้นฐานในภาษาไพทอน 2

- คำสั่งพื้นฐานในภาษาไพทอน 3

แบบทดสอบ เรื่อง อัลกอริทึม

หลักการสร้างผังงาน

ใช้ Software เขียนโปรแกรมเพื่อแก้ปัญหา ด้วย FLOWGORITHM

แบบทดสอบ QUIZIZZ วิจัย การออกแบบอัลกอริทึมเพื่อแก้ปัญหา

แบบสอบถามความพึงพอใจการใช้งานโปรแกรม Flowgorithm

1. ตัวดำเนินการบูลิน
ตัวดำเนินการบูลิน ได้แก่ and or หรือ not ในการเชื่อมต่อนิพจน์เปรียบเทียบอย่างง่ายเข้าด้วยกัน นิพจน์ที่มี not นำหน้าจะมีค่าความจริงตรงกันข้าม เช่นถ้าตัวแปล a เก็บค่า 7 แล้วมีเงื่อนไข not a<=5 ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นจริง

แบบทดสอบ ที่ 1
ถ้านักเรียนต้องการนำคนในหมู่บ้านไปทัศนศึกษา และต้องการคำนวณค่ารถโดยสารจะออกแบบอัลกอริทึมอย่างไร

เพื่อแก้ปัญหาข้างต้น นักเรียนควรพิจารณาการแก้ปัญหาย่อยต่อไปนี้

1.ทราบได้อย่างไรว่าผู้โดยสารที่เป็นเด็กอายุต่ำกว่า 3 ขวบกี่คน เป็นผู้ใหญ่อายุมากกว่า 60 ปีกี่คน และที่เหลือกี่คน
2.ค่าโดยสารรวมของผู้สูงอายุคิดเป็นเท่าไหร่
3.ค่าโดยสารรวมของผู้โดยสารที่จ่ายเต็มราคาเป็นเท่าไหร่
4.ค่าโดยสารรวมทั้งหมดเป็นเท่าไหร่ก่อนลดราคา
5.ได้รับส่วนลด 10 % หรือไม่
6.หากได้รับส่วนลด ค่าโดยสารสุทธิเป็นเท่าไหร่
7.แสดงผลอะไรบ้าง