การใช้งาน Longest Common Subsequence ในภาษา Fortran แบบง่าย ๆ

ในยุคปัจจุบันที่เทคโนโลยีพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว การวิเคราะห์ข้อมูลและค้นหาลำดับที่ซ้ำกันในชุดข้อมูลที่แตกต่างกัน เป็นสิ่งที่สำคัญมาก หนึ่งในวิธีที่ใช้ในการวิเคราะห์ลำดับข้อมูลคือ "Longest Common Subsequence" (LCS) ซึ่งเป็นอัลกอริธึมที่ใช้ในการค้นหาลำดับที่ยาวที่สุดที่มีอยู่ในสองลำดับที่ให้มา X และ Y โดยที่ลำดับนั้นจะต้องบรรจุอยู่ในลำดับที่ให้มาทั้งสอง

1. ความสำคัญของ Longest Common Subsequence

ก่อนที่เราจะไปถึงตัวอย่างโค้ด เรามาทำความเข้าใจกันก่อนว่า LCS มีความสำคัญอย่างไรในโลกของการเขียนโปรแกรม วันนี้เราจะดูในตัวอย่าง use case ที่สามารถเห็นได้ในชีวิตประจำวัน เช่น:

2. อธิบายการทำงานของ LCS

การทำงานของ LCS สามารถอธิบายได้ดังนี้:

1. สร้างแผนภูมิสองมิติสำหรับลำดับที่กำหนด โดยกำหนดขนาดของแผนภูมิเป็น (m+1) x (n+1) โดยที่ m และ n คือความยาวของลำดับ X และ Y ตามลำดับ

2. กรอกค่าเริ่มต้นให้กับแผนภูมิ โดยค่าเริ่มต้นในแถวหรือคอลัมน์แรกจะต้องเป็น 0

3. เปรียบเทียบตัวอักษรที่ตำแหน่งต่าง ๆ ของลำดับทั้งสอง ถ้าตัวอักษรตรงกัน ให้เพิ่มค่าในแผนภูมิจากตัวเลขที่อยู่ด้านซ้ายบนเพิ่ม 1

4. ถ้าตัวอักษรไม่ตรงกัน ให้ใช้ค่าที่สูงที่สุดระหว่างตำแหน่งด้านซ้ายและตำแหน่งด้านบน

5. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 3 และ 4 จวบจนกระทั่งกรอกค่าทั้งหมดในแผนภูมิ

6. ผลลัพธ์สุดท้ายจะอยู่ในตำแหน่งล่างสุดมุมขวาของแผนภูมิ

3. ตัวอย่างโค้ดภาษา Fortran

ด้านล่างนี้คือโค้ดตัวอย่างที่ใช้งาน LCS ในภาษา Fortran:

 program LCSExample
    implicit none
    character(len=100) :: X, Y
    integer :: m, n, i, j
    integer, dimension(100, 100) :: L
    integer :: lcs_length

    ! รับค่าลำดับที่จะเปรียบเทียบ
    print *, "กรุณาใส่ลำดับที่ 1:"
    read *, X
    print *, "กรุณาใส่ลำดับที่ 2:"
    read *, Y

    m = len_trim(X)
    n = len_trim(Y)

    ! การสร้างแผนภูมิ L
    do i = 0, m
        L(i, 0) = 0
    end do

    do j = 0, n
        L(0, j) = 0
    end do

    ! การกรอกแผนภูมิ L
    do i = 1, m
        do j = 1, n
            if (X(i:i) == Y(j:j)) then
                L(i, j) = L(i-1, j-1) + 1
            else
                L(i, j) = max(L(i-1, j), L(i, j-1))
            end if
        end do
    end do

    lcs_length = L(m, n)

    print *, "ความยาวของลำดับร่วมที่ยาวที่สุดคือ:", lcs_length

end program LCSExample

4. การทำงานของโค้ด

- เริ่มต้นด้วยการประกาศตัวแปรต่าง ๆ รวมทั้งลำดับที่จะเปรียบเทียบ

- รับค่าลำดับที่จะทดสอบจากผู้ใช้

- สร้างแผนภูมิ L และกรอกค่าตามหลักการที่เราได้อธิบายไป

- สุดท้ายแสดงความยาวของ LCS ที่ออกมา

5. บทสรุป

การใช้ Longest Common Subsequence เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์และมีความหลากหลายในการประยุกต์ใช้ในหลายๆ ด้านในชีวิตจริง ตั้งแต่การวิเคราะห์ข้อมูลจนถึงการประมวลผล DNA ในชีววิทยา การเรียนรู้ LCS ไม่เพียงแต่เป็นทักษะที่ควรมี แต่ยังช่วยสร้างพื้นฐานที่มั่นคงในการศึกษาวิทยาการคอมพิวเตอร์

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม ให้คุณมาที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งเรามีคอร์สเรียนที่ออกแบบมาเฉพาะเพื่อให้คุณเขียนโปรแกรมอย่างมีประสิทธิภาพและสร้างสรรค์ในอนาคต!

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