آموزش الگوریتم و فلوچارت برای حل مسائل برنامهنویسی
الگوریتم و فلوچارت دو مورد از مفاهیم بنیادی برنامهنویسی هستند که حتی در دبیرستان نیز تا حدودی تدریس میشوند. با یادگیری این دو مفهوم است که علاقهمندان به دنیای کدنویسی میتوانند منطق پشت برنامهها را درک کنند، تفکر حل مسئله را تقویت کنند و ساختار ذهنیشان را برای ورود به دنیای واقعی برنامهنویسی آماده کنند.
اما واقعا الگوریتم و فلوچارت چیست؟ چطور میشود با کمک این دو، مسئلهای را حل کرد؟ و اصولاً چرا باید فلوچارت بکشیم؟
الگوریتم و فلوچارت چیست؟
الگوریتم یعنی مجموعهای از دستورالعملهای گامبهگام برای حل یک مسئله مشخص. مثلاً فرض کنید میخواهید بزرگترین عدد بین سه عدد را پیدا کنید؛ الگوریتم به شما میگوید: ابتدا عدد اول را با عدد دوم مقایسه کن، سپس نتیجه را با عدد سوم بررسی کن و در نهایت بزرگترین عدد را اعلام کن. همهی این مراحل را میتوان با استفاده از دستورالعملهای ساده، منطقی و قابلاجرا روی کاغذ یا با کدنویسی پیاده کرد.
فلوچارت چیست؟
فلوچارت یک نمودار تصویری و گرافیکی از الگوریتم است. یعنی همان مراحل منطقی را با استفاده از شکلها و خطوط رسم میکنید تا جریان اجرای دستورها را بهصورت تصویری ببینید. به همین دلیل خیلیها به آن نمودار جریان فرایند هم میگویند.
آشنایی با اشکال فلوچارت
اگر بخواهید یک flowchart طراحی کنید، باید با نمادها و اشکال فلوچارت آشنا باشید. هر شکل در فلوچارت معنی خاصی دارد:
| نماد | کاربرد |
|---|---|
| بیضی | نشاندهندهی نقطه شروع یا پایان یک فرایند |
| متوازیالاضلاع | برای دریافت ورودی یا نمایش خروجی |
| مستطیل | برای انجام پردازشها و محاسبات |
| لوزی | تصمیمگیری و شرطها؛ حداقل دو خروجی دارد |
| دایره | اتصال بخشهای درونصفحه فلوچارت |
| پنجضلعی | اتصال بخشهایی که در صفحه دیگر قرار دارند |
| پیکان | جهت جریان دستورات و مسیر اجرای الگوریتم |
- نکته مهم: رسم فلوچارت همیشه باید با «شروع» آغاز و با «پایان» خاتمه یابد.
انواع فلوچارت را بشناسید!
شاید برایتان جالب باشد که flowchart فقط مختص برنامهنویسی نیستند. در واقع انواع فلوچارت با توجه به کاربردهای مختلف وجود دارد:
- فلوچارت فرآیندی: برای نمایش ترتیب مراحل در فرایندهای تولید یا اداری.
- خطشنا (Swimlane): زمانی که نیاز دارید مراحل را بین بخشهای مختلف یا افراد تقسیم کنید.
- گردش کار (Workflow): مخصوص جریان اسناد یا اطلاعات.
- جریان داده (DFD): برای تجزیه و تحلیل سیستمهای نرمافزاری.
- تصمیممحور: برای تاکید بر تصمیمگیریها و پیامدهای آنها.
کاربرد فلوچارت در حل مسائل برنامهنویسی چیست؟
بیایید روراست باشیم؛ حتی بهترین برنامهنویسها هم در ذهنشان همه چیز را بهصورت تصویری تحلیل نمیکنند. نوشتن الگوریتم خوب است، اما اگر بخواهید بهصورت تصویری و دقیق بفهمید برنامهتان چطور جلو میرود، باید فلوچارت بکشید.
مثلاً فرض کنید میخواهید یک برنامه برای بررسی زوج یا فرد بودن یک عدد بنویسید. ابتدا ورودی عدد را دریافت میکنید، سپس باقیماندهاش را با ۲ بررسی میکنید و نتیجه را چاپ میکنید.
اگر این مراحل را بهصورت یک نمونه فلوچارت ساده رسم کنید، هم درک خودتان بیشتر میشود، هم اگر بخواهید برای همتیمیتان توضیح بدهید، راحتتر خواهید بود.
آموزش حل مساله با کمک الگوریتم و فلوچارت
وقتی با یک مسئله مواجه میشوید، اول از همه باید آن را بهخوبی درک کنید. سپس سعی کنید مراحل منطقی حل آن را بهصورت متنی بنویسید. این همان الگوریتم است. حالا برای اینکه تصویر بهتری از مسیر اجرا داشته باشید، آن را به یک فلوچارت تبدیل کنید.
مثلاً در مسئلهای که میخواهد عددهای بین ۱ تا ۱۰۰ را بررسی کند و اعدادی که مضرب ۳ هستند را چاپ کند، باید:
- یک متغیر شمارنده داشته باشید.
- بررسی کنید آیا عدد فعلی بر ۳ بخشپذیر است یا نه.
- اگر بله، آن را چاپ کنید.
- به عدد بعدی بروید تا وقتی به ۱۰۰ برسید.
حالا این الگوریتم را میتوانید بهراحتی با اشکال استاندارد، به یک فلوچارت الگوریتم تبدیل کنید. چگونه؟ بدین ترتیب:
- با بیضی “شروع” آغاز کنید.
- یک مستطیل برای مقداردهی اولیه متغیر (مثلاً i = 1) رسم کنید.
- یک لوزی برای شرط بررسی i ≤ 100 بکشید. اگر جواب خیر بود، به “پایان” بروید.
- اگر شرط برقرار بود، یک لوزی دیگر اضافه کنید برای بررسی “آیا i بر ۳ بخشپذیر است؟”.
- اگر جواب بله بود، یک متوازیالاضلاع برای چاپ i رسم کنید.
- سپس یک مستطیل برای i = i + 1 قرار دهید.
- خط جریان را دوباره به مرحله بررسی i ≤ 100 وصل کنید.
- در نهایت با یک بیضی “پایان” فلوچارت را ببندید.
با یادگیری این موارد، آرام آرام میتوانید استاد حل مسائل الگوریتم و فلوچارت شوید.
نکات حرفهای برای فلوچارتنویسی
یادتان باشد که فلوچارت نویسی فقط برای تازهکارها نیست. حتی در تیمهای حرفهای نیز از نمودار جریان فرایند استفاده میشود تا فرآیندها سادهتر و قابل تحلیلتر شده باشند. برای اینکه فلوچارتتان حرفهای باشد، این نکات را در نظر بگیرید:
- نمادها را بهدرستی و مطابق استاندارد استفاده کنید.
- خطوط جریان را واضح و با جهت مشخص رسم کنید.
- برای هر تصمیم، حداقل دو خروجی در نظر بگیرید.
- از اتصالدهندهها برای جلوگیری از شلوغ شدن صفحه استفاده کنید.
- اگر مسئله خیلی پیچیده است، حتماً از شبهکد یا نمودارهای دیگر کمک بگیرید.
جمعبندی
برای شروع یادگیری برنامهنویسی، اکثر متخصصان توصیه میکنند که با یادگیری دو مفهوم شروع کنید: الگوریتم و فلوچارت. چون اینها به شما کمک میکنند تا مثل یک برنامهنویس فکر کنید، مسئلهها را به قسمتهای کوچکتر تقسیم کنید و منطقیترین راهحل را پیدا کنید؛ حتی اگر هنوز هیچ کدام از زبانهای برنامهنویسی را بلد نباشید.
از این به بعد، قبل از اینکه اولین خط کد را بنویسید، قلم و کاغذ یا یک ابزار دیجیتال بردارید و شروع به رسم نمودار جریان فرایند کنید. این کار علاوه بر این که ذهنتان را شفافتر میکند، برنامههایی که مینویسید را هم قابلفهمتر و کماشتباهتر میسازد.
برای یادگیری برنامهنویسی به شیوهای اصولی و عملی، باید از پایه شروع کنید؛ جایی که الگوریتم و flowchart حرف اول را میزنند. ما در آکادمی چابک دقیقاً از همین نقطه با شما همراه میشویم. با آموزشهایی ساده، کاربردی و هدفمند، کمک میکنیم تفکر منطقی شما شکل بگیرد و بدون سردرگمی، وارد مسیر حرفهای برنامهنویسی شوید.
منبع:
دیدگاهتان را بنویسید