การเขียนโปรแกรมด้วย Bubble Sort Algorithm ในภาษา C - อัลกอริทึมสำหรับการเรียงลำดับข้อมูล

 

 

อัลกอริทึม Bubble Sort คืออะไร?

Bubble Sort เป็นหนึ่งในอัลกอริทึมการเรียงลำดับที่เบื้องต้นและเข้าใจง่ายที่สุด ส่วนใหญ่ถูกใช้ในการสอนพื้นฐานของอัลกอริทึมการเรียงลำดับในทางทฤษฎีและการปฏิบัติเพื่อศึกษาหลักการของการเปรียบเทียบและการสลับที่ของข้อมูลในอาร์เรย์หรือลิสต์

 

วิธีการทำงานของ Bubble Sort

อัลกอริทึมนี้ทำงานโดยการเปรียบเทียบคู่ของข้อมูลที่อยู่ติดกันและสลับที่หากข้อมูลด้านหน้ามีค่ามากกว่าข้อมูลด้านหลัง (สำหรับการเรียงจากน้อยไปมาก) กระบวนการนี้จะทำซ้ำไปเรื่อยๆจนกว่าไม่มีการสลับใดๆเกิดขึ้นอีกต่อไป ซึ่งนั่นหมายความว่าข้อมูลได้ถูกเรียงลำดับอย่างถูกต้องแล้ว

 

ตัวอย่างโค้ดของ Bubble Sort ในภาษา C

#include 

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        for (j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                // สลับตำแหน่งข้อมูล arr[j] และ arr[j+1]
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Array after sorting: ");
    for (int i=0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

 

Usecase ของ Bubble Sort ในโลกจริง

แม้ว่า Bubble Sort อาจไม่ใช่อัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการการเรียงลำดับข้อมูลขนาดใหญ่หรือข้อมูลที่มีการกระจายอย่างไม่เท่าเทียมกัน แต่มันก็ยังมีความเหมาะสมในบางสถานการณ์ เช่นการเรียงลำดับข้อมูลขนาดเล็กหรือข้อมูลที่มีความถูกต้องเกือบครบถ้วนแล้ว อีกทั้งในการสอนและทดลองทางวิชาการ เนื่องจากมีการทำงานที่เรียบง่ายและเข้าใจง่าย

 

วิเคราะห์ Complexity ของ Bubble Sort

ในการวิเคราะห์ความซับซ้อนของ Bubble Sort, Time complexity ในกรณีที่ดีที่สุด (Best case) คือ O(n) เมื่อข้อมูลถูกเรียงลำดับอยู่แล้ว แต่สำหรับค่าเฉลี่ยและกรณีที่เลวร้ายที่สุด (Average และ Worst case) มีค่าเป็น O(n^2) เพราะอัลกอริทึมต้องเดินผ่านทุกๆ ข้อมูล n*(n-1)/2 ครั้ง เมื่อ n คือจำนวนองค์ประกอบในอาร์เรย์

 

ข้อดีและข้อเสียของ Bubble Sort

ข้อดี

ของ Bubble Sort คือมีการเขียนโค้ดที่เรียบง่าย ง่ายต่อการทำความเข้าใจ และมีการใช้งานหน่วยความจำเพิ่มเติมน้อยมาก อีกทั้งยังสามารถใช้ในการตรวจสอบว่าข้อมูลถูกเรียงลำดับโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงลำดับของข้อมูลที่มีอยู่

ข้อเสีย

ที่สำคัญที่สุดคือมีประสิทธิภาพไม่สูง เนื่องจากใช้เวลาทำงานมากในกรณีทั่วไปและเมื่อเทียบกับอัลกอริทึมการเรียงลำดับหลักอื่นๆ เช่น Quick Sort หรือ Merge Sort ที่มี Time complexity อยู่ที่ O(n log n)

 

สรุป

เรียนรู้การเขียนโปรแกรมและการใช้อัลกอริทึมต่างๆ เป็นพื้นฐานสำคัญในวงการไอที หากคุณสนใจที่จะขุดลึกลงไปในการเขียนโปรแกรมและการแก้ปัญหาด้านคอมพิวเตอร์ต่างๆ ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เรามีคลาสเรียนทั้งออนไลน์และเป็นตัวต่อตัว เพื่อช่วยสนับสนุนการเติบโตของคุณในฐานะนักพัฒนาซอฟต์แวร์ให้เต็มศักยภาพ สำรวจหลักสูตรของเราและเรียนรู้กับมืออาชีพที่จะนำคุณไปสู่การเป็นผู้เชี่ยวชาญทางการโปรแกรม!

 

 

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง