ทำความรู้จักกับ String Matching Algorithm ในภาษา Fortran

 

ในโลกของการพัฒนาโปรแกรม เรามักจะเจอกับปัญหาหรือโจทย์ที่เกี่ยวข้องกับการค้นหาข้อมูลในสตริง (String) อยู่เสมอ บทความนี้จะพาทุกคนไปรู้จักกับ String Matching Algorithm และวิธีการนำไปใช้ในการเขียนโปรแกรมด้วยภาษา Fortran อันทรงพลัง

 

String Matching Algorithm คืออะไร?

String Matching Algorithm คือ อัลกอริธึมที่ใช้ในการตรวจสอบว่า สตริงตัวหนึ่ง (เรียกว่า "พาทเทิร์น") มีอยู่ในอีกสตริงหนึ่ง (เรียกว่า "ข้อความ") หรือไม่ โดยทั่วไปแล้วถูกใช้ในหลายฟังก์ชัน เช่น การค้นหาข้อความในเอกสาร, การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลในฐานข้อมูล, และการประมวลผลข้อความในภาษาธรรมชาติ

ประโยชน์และการใช้ในโลกจริง

เรามักจะพบกับ String Matching Algorithm ในหลายๆ สถานการณ์ อาทิเช่น

- ระบบค้นหาข้อมูล: เช่น Google Search, จะใช้ String Matching เพื่อตรวจสอบคำที่ผู้ใช้งานค้นหา - การตรวจสอบปัญญาประดิษฐ์: เช่น โปรแกรมที่ใช้ในการจำแนกอีเมลเป็น "สแปม" หรือ "ไม่มีสแปม" - การแก้ไขข้อมูล: โปรแกรมในการแก้ไขเอกสารจะต้องใช้ String Matching เพื่อค้นหาคำหรือประโยคที่ต้องการแก้ไข

 

ตัวอย่าง Code ในภาษา Fortran

หลังจากที่ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ String Matching แล้ว เราจะมาดูตัวอย่างโค้ดที่ใช้ในการค้นหาสตริงในข้อความด้วยภาษา Fortran โดยจะใช้วิธีการแบบพื้นฐานก่อน ซึ่งก็คือการวน loop เพื่อเปรียบเทียบสตริง:

 program StringMatching
    implicit none
    character(len=100) :: text
    character(len=20) :: pattern
    integer :: i, j, match_found

    ! กำหนดข้อความและพาทเทิร์น
    text = "Welcome to Expert Programming Tutor. This is an example."
    pattern = "Programming"

    match_found = 0
    ! ตรวจสอบสตริง
    do i = 1, len_trim(text) - len_trim(pattern) + 1
        match_found = 1
        do j = 1, len_trim(pattern)
            if (text(i+j-1:i+j-1) /= pattern(j:j)) then
                match_found = 0
                exit
            end if
        end do

        if (match_found == 1) then
            print *, "Pattern found at position: ", i
        end if
    end do

    if (match_found == 0) then
        print *, "Pattern not found."
    end if

end program StringMatching

วิธีการทำงานของ Code

1. เรากำหนดข้อความ (`text`) และพาทเทิร์น (`pattern`) ที่เราต้องการค้นหา

2. เราใช้ loop สำหรับการตรวจสอบว่า สตริงใน `text` มี `pattern` อยู่หรือไม่

3. ถ้าพบพาทเทิร์น ระบบจะแสดงตำแหน่งที่พบพาทเทิร์น

 

วิเคราะห์ Complexity ของ String Matching Algorithm

การวิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity) ของ String Matching Algorithm นี้จะมีเวลาในการทำงานที่ค่อนข้างแย่ โดยเฉพาะในกรณีที่พาทเทิร์นมีขนาดใหญ่และสตริงข้อความมีขนาดใหญ่มาก อัลกอริธึมนี้มีปริมาณเวลาในการทำงานโดยเฉลี่ยอยู่ที่ O(n*m) ซึ่ง n คือ ขนาดของข้อความ และ m คือ ขนาดของพาทเทิร์น เนื่องจากมันจะต้องทำการเปรียบเทียบทุกตัวอักษรในข้อความกับทุกตัวอักษรในพาทเทิร์น

ข้อดีของ Algorithm

- ง่ายต่อการเข้าใจ: เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น และไม่ต้องการโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อน - ปรับใช้ได้ง่าย: สามารถปรับใช้ในโค้ดที่มีอยู่แล้วได้ง่าย

ข้อเสียของ Algorithm

- ประสิทธิภาพต่ำ: ในกรณีที่พาทเทิร์นและข้อความมีขนาดใหญ่ การทำงานช้าลงมาก - ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานจริง: ควรเลือกใช้อัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพกว่า เช่น Knuth-Morris-Pratt (KMP) หรือ Boyer-Moore

 

เส้นทางในการเรียนรู้มากขึ้นที่ EPT

หากคุณสนใจในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมและต้องการเข้าใจระบบการทำงานของ String Matching algorithm มากขึ้น ร่วมเป็นส่วนหนึ่งกับ Expert Programming Tutor (EPT) ที่นี่เรามีวิทยากรที่เชี่ยวชาญ พร้อมความรู้ที่จะช่วยให้คุณพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมจากพื้นฐานสู่ระดับมืออาชีพ

ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้เริ่มต้นหรือผู้ที่มีประสบการณ์แล้ว สามารถเข้ามาเรียนรู้และแลกเปลี่ยนความรู้ในคลาสเรียนต่างๆ ของเราได้!

 

สรุป

String Matching Algorithm เป็นส่วนสำคัญในโลกของการพัฒนาโปรแกรม การเข้าใจถึงหลักการและวิธีการทำงานของมันจะช่วยให้คุณสร้างแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้ การเรียนรู้การใช้งานภาษา Fortran พร้อมข้อดีและข้อเสียของอัลกอริธึมนี้ จะทำให้คุณมีพื้นฐานที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาโปรแกรมในอนาคต

หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับทุกท่านและช่วยให้มีความเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับการแมชสตริงในภาษา Fortran นะครับ!

 

 

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