# สร้าง Heap ด้วยตัวเองในภาษา Lua แบบง่ายๆ พร้อมตัวอย่างการใช้งาน
ในโลกของวิทยาการคอมพิวเตอร์ หนึ่งในโครงสร้างข้อมูลที่สำคัญคือ Heap ซึ่งเป็นโครงสร้างข้อมูลประเภทหนึ่งที่ใช้ในการจัดเรียงและการค้นหาข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะสำรวจวิธีการสร้าง Heap ด้วยตัวเราเองในภาษา Lua โดยไม่พึ่งพาไลบรารีภายนอก และจะยกตัวอย่างในการนำ Heap ไปใช้ในสถานการณ์จริง พร้อมทั้งสนับสนุนให้คุณผู้อ่านเข้าร่วมเรียนรู้การเขียนโปรแกรมกับเราที่ EPT หากคุณมีความสนใจในการประดิษฐ์สิ่งใหม่และการแก้ไขปัญหาด้วยการเขียนโค้ด
Heap เป็นโครงสร้างข้อมูลที่จัดการข้อมูลในรูปแบบของต้นไม้ (tree) โดยมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถเข้าถึงองค์ประกอบที่มีค่าสูงสุดหรือต่ำสุดได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากค่านั้นจะอยู่ที่ root node ของต้นไม้ Heap ที่เรารู้จักกันดีมีสองประเภทหลักๆ คือ Max Heap และ Min Heap
Lua เป็นภาษาสคริปต์ที่มีความง่ายต่อการเรียนรู้และมักใช้ในการพัฒนาเกมและใช้ในการเขียนสคริปต์สำหรับระบบอัตโนมัติ เนื่องจาก Lua ไม่มีโครงสร้างข้อมูล Heap ตามที่มาพร้อมกับภาษา นั่นทำให้เราต้องสร้าง Heap ด้วยตัวเองหากมีความจำเป็น
ประกาศชั้นของ Heap:
จากโค้ดข้างต้น การประกาศชั้น Heap ใน Lua เราเริ่มต้นด้วยการสร้างตาราง elements ที่จะเก็บข้อมูลใน Heap ของเรา
การเพิ่มข้อมูลลงใน Heap:
Heap ทำงานโดยอาศัย "bubbling up" หรือ "sifting down" การจัดการในการเพิ่มหรือลบองค์ประกอบ ดังตัวอย่างโค้ดนี้:
โค้ดด้านบนนี้จะเริ่มด้วยการเพิ่มองค์ประกอบใหม่ลงในตาราง elements และใช้ bubbleUp เพื่อจัดเรียง Heap
การนำข้อมูลออกจาก Heap:
การนำข้อมูลสำคัญออกจาก Heap นั้นต้องทำการแลกเปลี่ยน (swap) องค์ประกอบที่ root กับองค์ประกอบสุดท้าย ก่อนทำการ "sift down" เพื่อรักษาคุณสมบัติของ Heap:
ในโค้ดด้านบน, `remove` จะswap องค์ประกอบแรกกับองค์ประกอบสุดท้ายของตาราง elements, ก่อนทำการลบออกด้วย `nil` และ `siftDown` เพื่อปรับการจัดเรียง Heap
Heap มักถูกใช้ในการพัฒนาอัลกอริทึมจัดการด้านประสิทธิภาพ เช่น การจัดเรียงข้อมูล (Heap Sort), การจัดการคิวแบบ พิเศษ Priority Queue, ในระบบจัดการหน่วยความจำ (Memory Management), และตัวอย่างอื่นๆ เช่น ระบบ Pathfinding ในเกม ที่ต้องการค้นหาเส้นทางที่เร็วที่สุดจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง
ด้วยเหตุนี้ ความรู้ในการสร้างและจัดการ Heap จึงมีค่ามากสำหรับนักพัฒนาโปรแกรม และที่ EPT เรามีหลักสูตรเฉพาะเกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลและอัลกอริทึมที่จะช่วยให้คุณยกระดับทักษะการเขียนโปรแกรมของคุณไปอีกขั้น หากคุณสนใจในการเรียนรู้การทำงานของโครงสร้างข้อมูลพื้นฐานและการนำไปใช้เพื่อประโยชน์ในโปรเจคของคุณ อย่าลืมลงทะเบียนเรียนกับเราที่ EPT และเริ่มต้นการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมที่มีคุณภาพเพื่ออนาคตของคุณ!
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