Memorization และการใช้ในการเขียนโปรแกรมด้วย JavaScript

 

 

Memorization คืออะไร?

Memorization เป็นเทคนิคการเขียนโปรแกรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณซ้ำๆ โดยการเก็บคำนวณที่เคยทำไว้แล้วบันทึกลงในคลังข้อมูลที่เรียกว่า cache นั่นคือเมื่อฟังก์ชันถูกเรียกใช้งานด้วยพารามิเตอร์เดิม แทนที่จะคำนวณซ้ำอีกครั้ง เราจะดึงผลลัพธ์ที่เคยคำนวณไว้จากคลัง cache มาใช้ทันทีเลย ซึ่งเป็นการลดเวลาการทำงานของโปรแกรมให้น้อยลงอย่างมาก

 

โค้ดตัวอย่างใน JavaScript:

function fibonacci(n, cache = {}) {
  if (n <= 1) {
    return n;
  }

  // หากคำนวณแล้วบันทึกไว้ใน cache
  if (cache[n]) {
    return cache[n];
  }

  // คำนวณและบันทึกไว้ใน cache
  cache[n] = fibonacci(n - 1, cache) + fibonacci(n - 2, cache);

  return cache[n];
}

console.log(fibonacci(10)); // 55

ในตัวอย่างโค้ดนี้จะเห็นว่า เราใช้เทคนิค memorization ในการคำนวณจำนวนในลำดับฟิโบนัชชี แทนที่จะต้องคำนวณ หาค่า fibonacci(n - 1) และ fibonacci(n - 2) ซ้ำแล้วซ้ำเล่า เราจะเช็กก่อนว่าค่าเหล่านี้ถูกคำนวณแล้วหรือไม่ หากคำนวณแล้วเราจะเอาค่าที่เก็บไว้ใน cache มาใช้ทันที

 

Usecase ในโลกจริง:

- การคำนวณราคาสินค้า: สมมติในหน้าเว็บไซต์ ผู้ใช้สามารถเลือกสินค้าหลายๆ ชิ้น โดยราคาสุดท้ายจะต้องคำนวณจากปัจจัยต่างๆ ด้วย memorization สามารถช่วยให้การคำนวณที่ซ้ำซากสำหรับสินค้าที่เหมือนกันนั้นสามารถทำได้อย่างรวดเร็วขึ้น - เกม: เกมที่มีการคำนวณคะแนน, การสุ่มไม้ขวาง, หรือโอกาสพิเศษ ซึ่งอาจเป็นการคำนวณที่ซับซ้อนและไม่จำเป็นต้องทำใหม่ทุกรอบ การใช้ memorization สามารถลดการใช้งาน CPU และทำให้เกมทำงานได้เร็วขึ้น

 

Complexity ของ Memorization:

ข้อดีของ memorization คือสามารถลด time complexity หรือความซับซ้อนทางเวลาได้โดยเฉพาะกับโปรแกรมที่มี recursive calls จำนวนมาก เช่น ในตัวอย่างของเรา วิธีการคำนวณฟิโบนัชชีผ่าน memorization มี time complexity เป็น O(n) ซึ่งเป็นการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับ O(2^n) ของการคำนวณแบบทั่วไป

 

ข้อดีและข้อเสีย:

ข้อดี :

- เพิ่มความเร็วในการคำนวณ : หลีกเลี่ยงการคำนวณซ้ำๆ ที่ไม่จำเป็น - เพิ่มประสิทธิภาพโปรแกรม: ลดการใช้ CPU และทรัพยากรในการทำงาน

ข้อเสีย :

- ใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น: เนื่องจากเราต้องเก็บค่าเหล่านั้นไว้ใน cache - ความซับซ้อนทางการจัดการ caching: อาจมีปัญหาเมื่อต้องจัดการ cache ให้เหมาะสมกับขนาดของข้อมูล

เทคนิคการใช้ memorization ในการเขียนโปรแกรมเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงและสามารถนำไปใช้ได้หลากหลายสถานการณ์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้กับโปรแกรมของเรา ในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมที่ผสมผสานทั้งทฤษฎีและการประยุกต์ใช้งานจริงนี้ ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เราพร้อมที่จะนำเสนอความรู้และประสบการณ์ที่สามารถช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจการทำงานของ memorization และทักษะการเขียนโค้ดใน JavaScript อย่างชัดเจน หากคุณสนใจที่จะพัฒนาศักยภาพในการเขียนโปรแกรมของคุณ เราพร้อมที่จะช่วยเหลือและแนะนำให้คุณสามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิผลในโลกของการเขียนโปรแกรมจริง!

 

 

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