สวัสดีครับทุกท่านที่รักในการเขียนโปรแกรม! ในบทความนี้เราจะมาพูดถึงหนึ่งในเทคนิคการคำนวณเลขยกกำลังที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ซึ่งเรียกว่า "Exponentiation by squaring" ในภาษา VB.NET ด้วยวิธีการที่ย่อยง่าย พร้อมกับตัวอย่างโค้ดที่เข้าใจง่าย 3 ตัวอย่าง และการอธิบายการทำงานของโค้ดเหล่านั้น นอกจากนี้ เราจะพูดถึง usecase ของเทคนิคนี้ในโลกจริงด้วยครับ
ก่อนอื่นเลย มาทำความเข้าใจกับ "Exponentiation by squaring" กันก่อน นี่เป็นอัลกอริทึมที่ใช้สำหรับการคำนวณเลขยกกำลังเมื่อเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็ม วิธีนี้จะลดจำนวนการคูณที่ต้องทำลงเมื่อเทียบกับการคำนวณเลขยกกำลังแบบปกติ ทำให้ช่วยลดเวลาในการประมวลผลได้อย่างมากเมื่อเลขชี้กำลังมีค่าสูง
ยกตัวอย่างเช่น เมื่อต้องการคำนวณ 2^10 แทนที่จะทำการคูณ 2 ไปเรื่อย ๆ จนครบ 10 ครั้ง เราจะทำการคำนวณดังนี้:
- คำนวน 2^2 = 4
- จากนั้นคำนวณ 4^2 = 16 สำหรับ 2^4
- ต่อไปคำนวณ 16^2 = 256 สำหรับ 2^8
- และคูณ 256 ด้วย 2 สองครั้งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ของ 2^10
ตอนนี้มาดูตัวอย่างโค้ดในภาษา VB.NET ที่ทำการคำนวณเลขยกกำลังด้วยวิธี Exponentiation by squaring กันครับ
ตัวอย่างโค้ดที่ 1: ฟังก์ชัน Power ทำการรับค่า base และ exponent เข้ามาในฟังก์ชันแล้วทำการคำนวณผลลัพธ์โดยใช้วิธี Exponentiation by squaring.
ตัวอย่างโค้ดที่ 2: ในการเรียกใช้ฟังก์ชัน Power เพื่อคำนวณ 2^10.
ตัวอย่างโค้ดที่ 3: อีกวิธีหนึ่งในการใช้ Exponentiation by squaring แบบ Recursive function.
ตัวอย่างโค้ดที่ 4: เรียกใช้ฟังก์ชัน FastExp เพื่อคำนวณ 2^10 บนฟังก์ชันแบบ Recursive.
การทำงานของโค้ดทั้งสองตัวอย่างจะเห็นว่าการแบ่งงานเป็นส่วนย่อยๆ และการใช้เงื่อนไขตรวจสอบว่าเลขชี้กำลังเป็นคู่หรือคี่มีประสิทธิภาพในการลดจำนวนการคูณที่จำเป็นต้องทำลงอย่างฉายเดียว
ใน usecase โลกจริง, เทคนิคนี้ใช้ในหลายด้าน เช่น ในการเข้ารหัสลับ (cryptography) ที่ต้องการการคำนวณเลขยกกำลังด้วยชี้กำลังขนาดใหญ่อย่างรวดเร็วเพื่อรักษาความปลอดภัย, หรือในการคำนวณกราฟิกคอมพิวเตอร์ที่ต้องมีการคำนวณเมทริกซ์เลขยกกำลังในเวลาจำกัด
ถ้าคุณพร้อมที่จะศึกษาและล้ำลึกเข้าไปในโลกของการเขียนโปรแกรม โรงเรียนการเขียนโปรแกรม EPT พร้อมเปิดประตูสู่โลกแห่งโค้ดรหัสให้กับทุกคน อย่ารอช้า ร่วมสนุกกับการเรียนรู้และพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมกับเราวันนี้ครับ!
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM