บทที่ 1 พื้นฐานการเขียนโปรแกรม

โปรแกรมคืออะไร

 ความหมายของ โปรแกรมคือ บัญชีรายการ, รายการ, ระเบียบวาระ, สูจิบัตร ,แผน , การแสดง , วางวิธีการให้ (เครื่องคำนวณ) ทำงานเป็นขั้นๆ

 ในชีวิตของเรา เราอาจจะเคยมีคนถามว่า “วันนี้มีโปรแกรมจะไปไหน” แล้วเราก็อาจ ตอบว่า“ไปเรียน เสร็จแล้วก็ไปดูหนัง” แบบนี้ ซึ่งคนถามถ้าได้ยินแบบนี้ก็ น่าจะเดาได้ว่า เราจะไปเรียนก่อน แล้วค่อยไปดูหนัง จะเห็นได้ว่า คำว่าโปรแกรมมีความหมายว่า รายการ ระเบียบวาระ หรือ การการทำงานเป็นลำดับขั้นก็ได้

 ส่วนความหมายของ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ คือ ชุดคำสั่งที่เป็นโปรแกรมภาษาที่เขียนขึ้นมาเพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ตรงตามต้องการ

 โปรแกรมภาษา

 โปรแกรมภาษาไม่ได้หมายถึง โปรแกรมที่ทำหน้าที่ในการแปลภาษา หรือช่วยสอนภาษา แต่หมายถึง ชุดคำสั่งที่จะทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามที่เราต้องการ ที่เราเรียกโปรแกรมภาษาว่า ภาษา C ,ภาษา C++ ,ภาษา Pascal จริงๆแล้วคือภาษาอังกฤษ แต่จะแตกต่างกันก็ตรงที่ ในแต่ละโปรแกรมภาษาก็จะมีคำสั่งที่ใช้ในการทำงานไม่เหมือนกัน เช่น

 ใน C++

 cout << “Hello” ;

 แบบนี้จะเป็นการแสดงข้อความ Hello ออกทางจอภาพ

 ใน Pascal

 Writeln(‘Hello’);

 แบบนี้ก็จะเป็นการแสดงข้อความ Hello ออกทางจอภาพเหมือนกัน

 จะเห็นได้ว่าใน C++ ใช้คำว่า cout แต่ใน Pascal ใช้ Writeln และเนื่องจากคำสั่งพวกนี้ คนที่ออกแบบพยายามจะออกแบบให้คล้ายภาษาที่คนอเมริกันใช้ในการดำเนินชีวิต เราจึงเรียกชุดคำสั่งเหล่านี้ว่าโปรแกรม ภาษา

ระดับของภาษาคอมพิวเตอร์

 แบ่งออกเป็น 3 ระดับคือ

 1.ภาษาเครื่อง เป็นภาษาที่ประกอบด้วยตัวเลขฐานต่างๆ โดยฐานอื่นจะถูกแปลงเป็นเลขฐาน 2 อยู่เสมอ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ทำงานด้วยระบบอิเล็คทรอนิกส์ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแทนด้วย เลข 1 และจะแทนด้วยเลข 0 ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ถ้าเราจะใช้ภาษาเครื่องในการเขียนโปรแกรม เราจำเป็นต้องมีความรู้เรื่อง Hardward อย่างดี

 2.ภาษาระดับต่ำ เป็นภาษาที่ได้มีการนำสัญลักษณ์มาแทนตัวเลขทำให้ จดจำได้ง่ายกว่า ภาษาเครื่อง ภาษาระดับต่ำ ต้องมีการผ่านตัวแปรภาษาให้กลายเป็นภาษาเครื่องก่อนด้วย ตัวอย่างภาษาระดับต่ำได้แก่ แอสแซมบลี

 3.ภาษาระดับสูง ในปัจจุบันนี้ถือว่าเป็นภาษาที่ใกล้เคียงภาษามนุษย์ มากที่สุดสะดวกต่อการเขียนโปรแกรมและง่ายต่อการเรียนรู้ การที่เราจะใช้ภาษาระดับสูงได้ต้องมี Compiler หรือInterpreter ก่อน C++ เป็นภาษาระดับสูงที่ใช้ Compiler ในการแปลภาษา

ระบบจำนวน

ระบบเลขฐาน 10

 คือระบบจำนวนที่มนุษย์ทั่วไปใช้กัน ประกอบด้วยตัวเลขทั้งหมด 10 ตัว คือ 0 ถึง 9 สาเหตุที่มนุษย์เราใช้ระบบเลขฐาน 10 นั่นเป็นเพราะมนุษย์เรามีนิ้วมือ 10 นิ้วถ้าหากมนุษย์เรามีนิ้วมือ 2 นิ้วเราก็อาจใช้เลขฐาน 2 แทน

ระบบเลขฐาน 8

 คล้ายกับเลขฐาน 10 แต่จะแตกต่างกันก็ตรงที่มีการใช้เลขทั้งหมด 8 ตัวคือ 0 ถึง 7 เท่านั้น ในแต่ละหลักของ เลขฐาน 8 ถ้าเรานำมาคูณด้วย 8 ยกกำลัง ฐานของเลขนั้นเราก็จะได้เลขฐาน 10

 เช่น

 277₈ = 2*8² + 7*8¹  + 7* 8⁰

   = 2*64 + 7*8 + 7*1

  =128 +56+7

   = 191¹⁰

ระบบเลขฐาน 16

 ประกอบไปด้วย ตัวเลข 10 ตัวคือ 0 ถึง 9 และตัวอักษรอีก 6 ตัวคือ A ถึง F รวมแล้วเลขฐาน16 จะใช้สัญลักษณ์ 16 ตัว  

โดยที่  เลขฐาน 16 เลขฐาน 10

 A 10

 B 11

 C 12

 D 13

 E 14

 F  15

สาเหตที่เราจำเป็นต้องใช้ตัวอักษรในเลขฐาน 16 ก็เพราะว่าเพื่อให้แยกแยะออกว่านั่นคือเลขอะไร ถ้าไม่ทำอย่างนี้เวลาเราเขียนจะดูสับสนมาก เช่น

10

แบบนี้เราจะไม่แน่ใจว่านั่นเป็นเลข 10 ในฐาน 16 หรือว่าคือเลข10(หลักแรกเป็น 0 หลักที่ 2 เป็น 1)

ถ้าเราจะทำให้เลขฐาน 16 แปลงเป็นเลขฐาน 10 เราก็ทำได้โดยให้เอาแต่ละหลัก คูณด้วย16 ยกกำลัง ฐานนั้น

ระบบเลขฐาน 2

 คือระบบเลขที่มีตัวเลขแค่ 2 ตัวเท่านั้นคือ 0 และ 1 ถ้าเราต้องการนำเลขฐาน 2 มาแปลงเป็นเลขฐาน 10 ก็ให้นำค่าของฐานนั้นมาคูณกับ 2 ยกกำลังฐานนั้น เราก็จะได้ลขฐาน10 เข่น

 101₂ = 1 * 2² + 0 * 2¹ + 1 * 2⁰

  = 1 * 4 + 0 * 2 + 1 *1

  = 4 + 0 + 1

 = 5₁₀

อัลกอริทึ่ม

เป็นภาษากรีก ที่หมายถึงขึ้นตอนหรือวิธีการทำงาน ในการดำเนินชีวิตของเราก็ต้องมีอัลกอริทึ่ม เช่น

 อัลกอริทึมของการใช้ตู้โทรศัพท์สาธารณะ

1.ยกหูโทรศัพท์ขึ้นแล้วฟังสัญญาณ

2.หยอดเหรียญ

3.คุย

4.วางสาย

 อัลกอริทึ่มของการคำนวณเกรด

ในการคิดเกรดเราจะคิดโดยให้เงื่อนไขดังนี้

คะแนน เกรด

น้อยกว่า 50 0

ระหว่าง 50 ถึง 59 1

ระหว่าง 60 ถึง 69 2

ระหว่าง 70 ถึง 79 3

80 ขึ้นไป 4

อัลกอริทึ่มของการคำนวนเกรด เราอาจจะเขียนเป็นข้อๆแบบนี้ก็ได้ โดยให้มีการทำงานตามลำดับเว้นแต่ว่าอัลกอริทึ่มในข้อนั้นมีการกำหนดว่าให้ไปทำงานที่ข้ออื่น เราก็จะข้ามไปทำงานที่ข้อนั้น โดยไม่จำเป็นต้องเรียงตามลำดับ

1.รับข้อมูลคะแนน

2.ทำการตรวจสอบเงื่อนไขว่าน้อยกว่า 50 จริงหรือเปล่า ถ้าจริงไปทำข้อ 3 ถ้าไม่จริงไปทำข้อ 4

3.เกรดเท่ากับ 0 ไปทำข้อ 11

4.ทำการตรวจสอบ ทำการตรวจสอบว่า น้อยกว่า 60 จริงหรือเปล่า ถ้าจริงไปทำข้อ 5 ถ้าไม่จริงไปทำข้อ 6

5.เกรดเท่ากับ 1 ไปทำข้อ 11

6. ทำการตรวจสอบ ทำการตรวจสอบว่า น้อยกว่า 70 จริงหรือเปล่า ถ้าจริงไปทำข้อ 7 ถ้าไม่จริงไปทำข้อ 8

7.เกรดเท่ากับ 2 ไปทำข้อ 11

8. ทำการตรวจสอบ ทำการตรวจสอบว่า น้อยกว่า 80 จริงหรือเปล่า ถ้าจริงไปทำข้อ 9 ถ้าไม่จริงไปทำข้อ 10

9.เกรดเท่ากับ 3 ไปทำข้อ 11

10 เกรดเท่ากับ 4

11. ออกจากการคำนวณ

ความหมายของการเขียนโปรแกรม

 ในปัจจุบันถ้าเราจะสร้างโปรแกรมขึ้นมาเราก็ต้องพิมพ์โปรแกรมโดยใช้ Editor จากนั้นเราจึงจะใช้ Compiler ให้ Compile โปรแกรม เราอาจจะได้ Source code ของโปรแกรมจากทางinternet หรือจากแผ่น Flopy disk ที่คนอื่นส่งมาให้ก็ได้ แต่คนที่สร้างโปรแกรมนั้น ก็ต้องพิมพ์โปรแกรมอยู่ดี แล้วทำไมเราถึงเรียกขั้นตอนในการพิมพ์โปรแกรมว่าเขียนโปรแกรม นั่นเป็นเพราะ

ในสมัยก่อนคนที่ต้องการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ จะต้องใช้ ภาษาAssembly ก่อน บนกระดาษ จากนั้นเมื่อได้มีการทดสอบจนแน่ใจว่าถูกต้องแล้ว จึงจะนำไปแปลงเป็นภาษาเครื่อง จะเห็นได้ว่าเราใช้การเขียนในการสร้างโปรแกรมแทนที่จะเป็นการพิมพ์ ด้วยเหตุนี้เราจึงเรียกกันต่อมาว่าเขียนโปรแกรม แทนที่จะใช้คำว่าพิมพ์โปรแกรม