หน่วย1 การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม.pptx

การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม

1. ว 4.2 ม.1/1 ออกแบบอัลกอริทึมที่ใช้แนวคิดเชิงนามธรรมเพื่อแก้ปัญหาหรืออธิบายการทำงานที่พบในชีวิตจริง ว 4.2 ม.1/2 ออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่ายเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์หรือวิทยาศาสตร์

2. เป็นองค์ประกอบหนึ่งของ แนวคิดเชิงคำนวณ ( Computational Thinking ) เป็นแนวคิดที่ฝึกกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบ สามารถกำหนดขั้นตอนการแก้ปัญหาได้อย่างชัดเจนผ่านกระบวนการพิจารณาส่วนที่เป็นสาระสำคัญ และแยกออกจากส่วนที่ไม่ใช่สาระสำคัญ จะทำให้ได้วิธีการแก้ปัญหาที่รวดเร็วขึ้น

3. จากภาพ มีรูปเรขาคณิตปะปนกันอยู่หลายรูป ถ้าต้องการคัดเลือกรูปสี่เหลี่ยมคางหมูออกจากรูปอื่น ๆ สามารถพิจารณารายละเอียดต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาได้อย่างไร

4. เมื่อใช้แนวคิดเชิงนามธรรมพิจารณาภาพที่กำหนดและคุณสมบัติของรูปสี่เหลี่ยมคางหมู เพื่อหารูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่ซ่อนอยู่ พบว่า รูปสี่เหลี่ยมคางหมูซ่อนอยู่จากรูปเรขาคณิตต่าง ๆ ทั้งทางตรงและทางอ้อม จำนวน 7 รูป

5. เมื่อใช้แนวคิดเชิงนามธรรมพิจารณาภาพที่กำหนดและคุณสมบัติของรูปสี่เหลี่ยมคางหมู เพื่อหารูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่ซ่อนอยู่ พบว่า รูปสี่เหลี่ยมคางหมูซ่อนอยู่จากรูปเรขาคณิตต่าง ๆ ทั้งทางตรงและทางอ้อม จำนวน 7 รูป

6. เมื่อใช้แนวคิดเชิงนามธรรมพิจารณาภาพที่กำหนดและคุณสมบัติของรูปสี่เหลี่ยมคางหมู เพื่อหารูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่ซ่อนอยู่ พบว่า รูปสี่เหลี่ยมคางหมูซ่อนอยู่จากรูปเรขาคณิตต่าง ๆ ทั้งทางตรงและทางอ้อม จำนวน 7 รูป

7. ให้นักเรียนเติมคำตอบที่หายไปให้ถูกต้องตามกติกาที่กำหนด

8. การติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับมนุษย์จำเป็นต้องใช้ภาษาเฉพาะหรือ ภาษาประดิษฐ์ ( Artificial Language ) เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจภาษามนุษย์ และ ปฏิบัติตามคำสั่งของมนุษย์ได้ ภาษาคอมพิวเตอร์

9. 10110000 01100001 00000000 print("Hello, World!") #include < stdio.h > int main() { printf ("Hello, World!\n"); return 0; } การใช้งานคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องมีการกำหนดภาษาสำหรับใช้ติดต่อสั่งงานกับคอมพิวเตอร์

10. คือ การเขียนบรรยายอัลกอริทึมเพื่อลำดับขั้นตอนการทำงานก่อนหลัง โดยใช้ภาษามนุษย์ 1 เริ่มต้นการทำงาน 2 นำเข้าข้อมูล ความกว้างของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 3 นำเข้าข้อมูล ความยาวของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 4 คำนวณ พื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า = ความกว้าง x ความยาว 5 แสดงผล พื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 6 จบการทำงาน

11. คือ รูปแบบภาษาที่มีโครงสร้างชัดเจน กระชับ สามารถนำไปเขียนโปรแกรมโดยใช้ภาษาคอมพิวเตอร์ได้ง่าย รหัสลำลอง ( Pseudocode)

12. หลักเกณฑ์การเขียนรหัสลำลอง

13. คือ การเขียนลำลองคำสั่งจริงแบบย่อตามอัลกอริทึมของโปรแกรมระบบเพื่อลำดับขั้นตอนการทำงานก่อนหลัง

14. สามารถแสดงอัลกอริทึมโดยใช้รหัสลำลองได้ ดังนี้ OUTPUT average COMPUTE average =   STOP INPUT high3 INPUT high1 START INPUT high2 6 5 7 4 2 1 3 ให้นักเรียนเรียงลำดับรหัสลำลองเพื่อแสดงอัลกอริทึมการคำนวณหาความสูงเฉลี่ยของคนจำนวน 3 คน

15. ผังงาน ( Flowchart) คือ รูปแบบภาษาที่มีการใช้ภาพสัญลักษณ์เพื่อช่วยลำดับแนวความคิด ทำให้เข้าใจการทำงานของโปรแกรม ดังนี้

16. การเขียนผังงานจะเขียนในลักษณะของบนลงล่าง หรือ ซ้ายไปขวาโดยมี รูปแบบการเขียนผังงาน 3 ลักษณะ รูปแบบการเขียนผังงาน

17. การเขียนผังงานจะเขียนในลักษณะของบนลงล่าง หรือ ซ้ายไปขวาโดยมี รูปแบบการเขียนผังงาน 3 ลักษณะ รูปแบบการเขียนผังงาน

18. การเขียนผังงานจะเขียนในลักษณะของบนลงล่าง หรือ ซ้ายไปขวาโดยมี รูปแบบการเขียนผังงาน 3 ลักษณะ รูปแบบการเขียนผังงาน

19. การเขียนผังงานจะเขียนในลักษณะของบนลงล่าง หรือ ซ้ายไปขวาโดยมี รูปแบบการเขียนผังงาน 3 ลักษณะ รูปแบบการเขียนผังงาน

20. คือ การเขียนภาพสัญลักษณ์เพื่อแสดงลำดับขั้นตอนการทำงานของอัลกอริทึมก่อนหลัง ตาม กระบวนการทางคอมพิวเตอร์ 3 กระบวนการ การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน

21. ภาษาธรรมชาติ รหัสลำลอง

22. เนื่องจากแนวคิดเชิงนามธรรมเป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ ดังนั้น จำเป็นต้องดำเนินการตามขั้นตอน ดังนี้ แยกปัญหาใหญ่ให้เป็นปัญหาย่อย โดยในกรณีศึกษานี้ สามารถแยกปัญหาออกเป็นปัญหาย่อยได้ ดังนี้ ออกแบบอัลกอริทีมโดยใช้แนวคิดเชิงนามธรรม เพื่อแก้ปัญหาการปูหญ้าในสนามรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากตามพื้นที่ ที่กำหนด โดยหญ้าหนึ่งผืนกว้าง 0.50 เมตร ยาว 0.50 เมตร และหญ้าแต่ละผืนเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉาก จงระบุว่าจะต้องใช้หญ้าทั้งหมดกี่ผืน กรณีศึกษาการออกแบบและเขียนอัลกอริทึม 1) ปัญหาย่อยที่ 1 หาพื้นที่ต่าง ๆ ดังนี้ - หาพื้นที่สนาม - หาพื้นที่ของหญ้า 1 ผืน 2) ปัญหาย่อยที่ 2 หาจำนวนผืนหญ้าที่ใช้ปูพื้นสนาม Decomposition

23. กำหนดแบบแผนจากปัญหาย่อยต่าง ๆ จากข้อ โดยในกรณีศึกษานี้ สามารถกำหนดแบบแผนเป็นขั้นตอนได้ ดังนี้ Pattern Recognition 1) คำนวณหาพื้นที่ต่าง ๆ คือ พื้นที่สนาม และพื้นที่ของหญ้า 1 ผืน โดยในที่นี้สามารถคำนวณพื้นที่ใดก่อนก็ได้ 2) คำนวณหาจำนวนผืนหญ้า ซึ่งจำเป็นต้องได้ผลลัพธ์การคำนวณหาพื้นที่ต่าง ๆ จากขั้นตอนที่ 1) ก่อน จึงจะดำเนินการในขั้นตอนนี้ได้ โดยการคำนวณหาจำนวนผืนหญ้า สามารถคำนวณได้ ดังนี้

24. - หญ้าแต่ละผืนเป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก ดังนั้น คำนึงเฉพาะสาระสำคัญของการคำนวณหาพื้นที่ ของรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก คือ พื้นที่หญ้า 1 ผืน = ความกว้าง x ความยาว โดยปกติ ความกว้างและความยาวของสนามจะวัดเป็นเมตร ดังนั้น ขนาดของหญ้าควรเป็นเมตร เพื่อให้เป็นหน่วยเดียวกัน และแนวคิดเชิงนามธรรมของปัญหา คือ พื้นที่ต่าง ๆ = ความกว้าง x ความยาว - สนามเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉาก ดังนั้น คำนึงเฉพาะสาระสำคัญของการคำนวณหาพื้นที่ ของรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก คือ พื้นที่สนาม = ความกว้าง x ความยาว หาแนวคิดเชิงนามธรรม เพื่อหาแนวคิดรวบยอดของแต่ละปัญหาย่อย 1) หาแนวคิดเชิงนามธรรมของปัญหาย่อยที่ 1 Abstraction 2) หาแนวคิดเชิงนามธรรมของปัญหาย่อยที่ 2 3

25. Algorithm Design ออกแบบลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา โดยในกรณีศึกษานี้จะออกแบบเป็นอัลกอริทึม 3 รูปแบบ

26. ดังนี้ 1 เริ่มต้นการทำงาน 2 นำเข้าข้อมูล ความกว้างของสนาม 3 นำเข้าข้อมูล ความยาวของสนาม 4 คำนวณ พื้นที่ของสนาม = ความกว้าง x ความยาว 5 คำนวณ พื้นที่หญ้า 1 ผืน = 0.50 x 0.50 ตร.ม. 6 คำนวณ จำนวนผืนหญ้า = พท .สนาม + พท .หญ้า 1 ผืน 7 คำนวณ เพิ่มจำนวนหญ้าเสีย 10 % 8 แสดงผล จำนวนผืนหญ้า 9 จบการทำงาน Algorithm Design ออกแบบลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา โดยในกรณีศึกษานี้จะออกแบบเป็นอัลกอริทึม 3 รูปแบบ

27. ดังนี้ 1 START 2 INPUT Nwidth 3 INPUT Nlength 4 COMPUTE Narea = Nwidth x Nlength 5 COMPUTE Ngrass = 0.50 x 0.50 6 COMPUTE Nnumbersofgrass = Narea / Ngrass 7 COMPUTE Nnumbersofgrass = Nnumbersofgrass x 1.1 8 OUTPUT Nnumbersofgrass 9 STOP Algorithm Design ออกแบบลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา โดยในกรณีศึกษานี้จะออกแบบเป็นอัลกอริทึม 3 รูปแบบ

28. ดังนี้ START Nwidth Nlength Narea = Nwidth * Nlength Ngrass = 0.5 *0.5 Nnumbersofgrass = Narea / Ngrass Nnumbersofgrass = Nnumbersofgrass *1.1 Nnumbersofgrass STOP Algorithm Design ออกแบบลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา โดยในกรณีศึกษานี้จะออกแบบเป็นอัลกอริทึม 3 รูปแบบ

29. 1 การเขียนอัลกอริทึมด้วยภาษาธรรมชาติ (Natural Language) การบรรยายขั้นตอนการทำงานของอัลกอริทึมโดยใช้ภาษามนุษย์ เพื่ออธิบายถึงลำดับขั้นตอน การทำงานของอัลกอริทึมตามลำดับการทำงานก่อนหลัง

30. 2 การเขียนอัลกอริทึมด้วยรหัสลำลอง ( Pseudocode) เขียนคำสั่งที่ลำลองความคิดเป็นลำดับขั้นตอน โดยใช้สัญลักษณ์เป็น ประโยคภาษาอังกฤษ รหัสลำลองไม่สามารถนำไปประมวลผล และ สั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามคำสั่งได้ แต่ เป็นการเขียนลำลองคำสั่ง เพื่อนำไปพัฒนาเป็นการเขียนโปรแกรม ภาษาคอมพิวเตอร์ได้

31. อ้างอิงจากกระบวนการทางคอมพิวเตอร์ 3 กระบวนการ 3 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน ( Flowchart)

32. 1 . เป็นการหาแนวคิดรวบยอดเพื่อใช้ในการแก้ปัญหา 2 . เป็นการแก้ปัญหาทางด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ 3 . เป็นการแก้ปัญหาที่มองไม่เห็นเป็นรูปธรรม จับต้องไม่ได้ 4. เป็นการแยกแยะส่วนสาระสำคัญออกจากส่วนที่ไม่ใช่สาระสำคัญ 1 . เป็นการหาแนวคิดรวบยอดเพื่อใช้ในการแก้ปัญหา 2 . เป็นการแก้ปัญหาทางด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ 3 . เป็นการแก้ปัญหาที่มองไม่เห็นเป็นรูปธรรม จับต้องไม่ได้ 4. เป็นการแยกแยะส่วนสาระสำคัญออกจากส่วนที่ไม่ใช่สาระสำคัญ 1. ลักษณะสำคัญของการใช้แนวคิดเชิงนามธรรมในการแก้ปัญหาคือข้อใด ให้นักเรียนเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว เฉลย ข้อ 4 . เป็นการแยกแยะส่วนสาระสำคัญออกจากส่วนที่ไม่ใช่สาระสำคัญ แนวคิดเชิงนามธรรมเป็นแนวคิดที่ฝึกกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบ โดยการประเมินความสำคัญ รายละเอียดของปัญหา แยกแยะส่วนที่เป็นสาระสำคัญออกจากส่วนที่ไม่ใช่สาระสำคัญ

33. 1 . สีของผ้า 2 . ชนิดของผ้า 3 . ชนิดของอุปกรณ์ในการรีดผ้า 4. อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับเนื้อผ้า 2. ข้อมูลใดไม่ใช่สาระสำคัญของการฝึกรีดผ้า เมื่อพิจารณาโดยใช้ แนวคิดเชิงนามธรรม 4. อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับเนื้อผ้า 3 . ชนิดของอุปกรณ์ในการรีดผ้า 2 . ชนิดของผ้า 1 . สีของผ้า เฉลย ข้อ 1. สีของผ้า สาระสำคัญของการฝึกรีดผ้า คือ การพิจารณาชนิดของผ้า ชนิดของอุปกรณ์ในการรีดผ้า และอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับเนื้อผ้า ซึ่งข้อมูลสีของผ้าถือว่าไม่ใช่สาระสำคัญที่จำเป็นสำหรับการฝึกรีดผ้า

34. 1 . ผังงาน 2 . ภาษาสื่อสาร 3 . ภาษาธรรมชาติ 4. ภาษาคอมพิวเตอร์ 3. คำสั่ง “คำนวณพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า = กว้าง × ยาว” เป็นการเขียนอัลกอริทึมแสดงขั้นตอนในรูปแบบใด 4. ภาษาคอมพิวเตอร์ 1 . ผังงาน 2 . ภาษาสื่อสาร 3 . ภาษาธรรมชาติ เฉลย ข้อ 3. ภาษาธรรมชาติ คำสั่ง “คำนวณพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า = กว้าง × ยาว” ถือว่าเป็นการเขียนอัลกอริทึมแสดงขั้นตอนในรูปแบบของภาษาธรรมชาติ

35. 4. 2. -> 6. -> 7 . -> 3. -> 4 . -> 5. -> 8. -> 1. 3. 2. -> 6. -> 4. -> 3. -> 7. -> 5. -> 8. -> 1. 2. 2. -> 5. -> 4. -> 3. -> 7. -> 6. -> 8. -> 1. 1. 2. -> 5. -> 6. -> 4. -> 3. -> 7. -> 8. -> 1. 4. 2. -> 6. -> 7 . -> 3. -> 4 . -> 5. -> 8. -> 1. 3. 2. -> 6. -> 4. -> 3. -> 7. -> 5. -> 8. -> 1. 1. 2. -> 5. -> 6. -> 4. -> 3. -> 7. -> 8. -> 1. 4 . ข้อใดเรียงลำดับอัลกอริทึมแสดงขั้นตอน การทำงานโดยใช้ภาษาธรรมชาติได้ถูกต้อง 4. 4 ข้อความ 1. จบการทำงาน 2. เริ่มต้นการทำงาน 3. รอคุณพ่อมารับที่โรงเรียน 4. ถ้าเลิกเรียนหลังคุณพ่อเลิกงาน 5. ดูนาฬิกา 6. โทรศัพท์บอกคุณพ่อให้ทราบ 7. ถ้าเลิกเรียนก่อนคุณพ่อเลิกงาน 8. เดินทางกลับเอง ภาษาธรรมชาติ ( Natural Language) 2. 2. -> 5. -> 4. -> 3. -> 7. -> 6. -> 8. -> 1. เฉลย ข้อ 2. 2. -> 5. -> 4. -> 3. -> 7. -> 6. -> 8. -> 1. จากข้อมูลดังกล่าว สามารถเรียงลำดับอัลกอริทึมแสดงขั้นตอนการทำงานโดยใช้ภาษาธรรมชาติได้ ดังนี้ 1. เริ่มต้นการทำงาน 2. ดูนาฬิกา 3. ถ้าเลิกเรียนหลังคุณพ่อเลิกงาน 4. รอคุณพ่อมารับที่โรงเรียน 5. ถ้าเลิกเรียนก่อนคุณพ่อเลิกงาน 6. โทรศัพท์บอกคุณพ่อให้ทราบ 7. เดินทางกลับเอง 8. จบการทำงาน

36. 4. OUTPUT, END, DISPLAY 3. GET, WRITE, OUTPUT 2. START , STOP , BEGIN 1. END , SHOW , PRINT 1. END , SHOW , PRINT 2. START , STOP , BEGIN 4. OUTPUT, END, DISPLAY 3. GET, WRITE, OUTPUT 5. รหัสลำลองในข้อใดถือว่าเป็นประเภทเดียวกันทั้งหมด เฉลย ข้อ 2. START , STOP , BEGIN START , STOP , BEGIN เป็นรหัสลำลองในกลุ่มประเภทการเริ่มต้นโปรแกรม ( Terminate)

37. 4. COMPUTE sum = number 1 + number 2 3. COMPUTE number 1 and number 2 2. COUNT number 1 = number 2 1. COUNT = number 1 and 2 6. รหัสลำลองของการคำนวณหาผลรวมของเลข 2 จำนวน คือข้อใด 1. COUNT = number 1 and 2 2. COUNT number 1 = number 2 4. COMPUTE sum = number 1 + number 2 3. COMPUTE number 1 and number 2 เฉลย ข้อ 4. COMPUTE sum = number 1 + number 2 คำสั่ง COMPUTE sum = number 1 + number 2 คือการคำนวณหาผลรวมเมื่อนำจำนวน ที่ 1 + จำนวนที่ 2

38. 4. การบรรยาย ( Narrative Description) 3. รหัสลำลอง ( Pseudocode) 2. ผังงาน ( Flowchart) 1. ฟังก์ชัน ( Function) 7. ข้อใดเป็นลักษณะของการใช้รูปภาพสัญลักษณ์แทนขั้นตอนการเขียนโปรแกรม 1. ฟังก์ชัน ( Function) 4. การบรรยาย ( Narrative Description) 3. รหัสลำลอง ( Pseudocode) 2. ผังงาน ( Flowchart) เฉลย ข้อ 2 . ผังงาน ( Flowchart) การเขียนผังงาน คือ การเขียนแผนภาพที่มีการใช้สัญลักษณ์ รูปภาพ และลูกศร แสดงขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมหรือระบบทีละขั้นตอน รวมไปถึงทิศทางการไหลของข้อมูลตั้งแต่แรกจนได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

39. 1. , 2. , 3. , 4. , 8 . อัลกอริทึมแบบผังงานควรเริ่มต้นและสิ้นสุดด้วยสัญลักษณ์ใดตามลำดับ 1. , 2. , 3. , 4. , เฉลย ข้อ 2. การแสดงอัลกอริทึมโดยใช้ผังงาน ควรใช้สัญลักษณ์ ในการแสดงคำสั่งเริ่มต้นและสิ้นสุด ,

40. 4. การออกแบบโปรแกรม 3. การวิเคราะห์ระบบ 2. การเขียนโปรแกรม 1. การจัดทำเอกสาร 9 . การเขียนผังงานควรอยู่ในขั้นตอนใดของการพัฒนาโปรแกรม 1. การจัดทำเอกสาร 2. การเขียนโปรแกรม 4. การออกแบบโปรแกรม 3. การวิเคราะห์ระบบ เฉลย ข้อ 4. การออกแบบโปรแกรม การเขียนผังงานอยู่ในขั้นตอนการออกแบบโปรแกรม เพราะ การเขียนผังงานเป็นการใช้ภาพสัญลักษณ์แสดงขั้นตอนการทำงานตั้งแต่เริ่มต้นจนจบการทำงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการก่อนที่จะลงมือเขียนโปรแกรมจริง

41. 4. เลือกกระทำ/เงื่อนไข ( Selection/Condition) 3. เรียงลำดับ ( Sequence) 2. โครงสร้าง ( Structure) 1. ทำซ้ำ ( Loop) 1. ทำซ้ำ ( Loop) 2. โครงสร้าง ( Structure) 4. เลือกกระทำ/เงื่อนไข ( Selection/Condition) 3. เรียงลำดับ ( Sequence) 10 . “ขั้นตอนการทำงานที่มีการเปรียบเทียบเพื่อเลือกกระทำเพียง 1 ครั้ง” จากข้อความดังกล่าว ถือว่าเป็นการเขียนผังงานในรูปแบบใด เฉลย ข้อ 4. เลือกกระทำ/เงื่อนไข ( Selection/Condition) การเขียนผังงานแบบเลือกกระทำ/เงื่อนไข เป็นการเขียนผังงานที่มีการเปรียบเทียบเพื่อเลือกกระทำเพียง 1 ครั้งตามเงื่อนไขที่ได้กำหนดไว้