Linear Search: การค้นหาข้อมูลแบบตรงใน MATLAB

 

การค้นหาข้อมูลถือเป็นหนึ่งในฟังก์ชันพื้นฐานที่สำคัญในการเขียนโปรแกรมและการพัฒนาซอฟต์แวร์ หนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ Linear Search หรือการค้นหาแบบเชิงเส้น ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายและตรงไปตรงมาในการค้นหาข้อมูลในลิสต์ หรือลำดับของข้อมูล ในบทความนี้เราจะมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Linear Search โดยใช้ภาษา MATLAB และการนำไปใช้ในโลกจริง

 

Linear Search คืออะไร?

Linear Search เป็นอัลกอริธึมการค้นหาที่ทำงานโดยการตรวจสอบแต่ละองค์ประกอบในลิสต์ทีละตัวจนกว่าจะพบค่าที่ต้องการหรือจนกระทั่งประเมินค่าครบทุกตัว อัลกอริธึมนี้มักถูกใช้เมื่อข้อมูลไม่เป็นระเบียบ (unsorted) หรือเมื่อข้อมูลมีจำนวนน้อย

การทำงานของ Linear Search

การทำงานของ Linear Search สามารถอธิบายได้ง่ายๆ ดังนี้:

1. เริ่มต้นที่องค์ประกอบแรก ของลิสต์ 2. ตรวจสอบทุกองค์ประกอบ ในลิสต์ทีละตัว 3. หากพบค่าที่ต้องการ แสดงผล หรือคืนค่าตำแหน่งขององค์ประกอบนั้น

4. หากครบองค์ประกอบทั้งหมดยังไม่พบ ให้คืนค่าเป็นค่าแสดงว่าไม่พบผลลัพธ์

 

ตัวอย่างโค้ดในภาษา MATLAB

ด้านล่างเป็นตัวอย่างการเขียนโค้ด Linear Search ในภาษา MATLAB:

 function index = linearSearch(arr, target)
    % arr: Array ที่ใช้ค้นหา
    % target: ค่าที่ต้องการค้นหา
    index = -1; % เริ่มต้นค่าดัชนีเป็น -1 (หมายถึงไม่พบ)

    for i = 1:length(arr)
        if arr(i) == target
            index = i; % พบค่าที่ต้องการ
            return; % ออกจากฟังก์ชัน
        end
    end
end

% ตัวอย่างการใช้งาน
data = [3, 5, 1, 8, 6, 2];
valueToFind = 8;
position = linearSearch(data, valueToFind);

if position ~= -1
    fprintf('พบค่าที่ %d ในตำแหน่งที่ %d\n', valueToFind, position);
else
    fprintf('ไม่พบค่าที่ %d ในข้อมูล\n', valueToFind);
end

ในโค้ดข้างต้น เราสร้างฟังก์ชัน `linearSearch` ที่รับสองพารามิเตอร์คือ `arr` ที่เป็นอาร์เรย์และ `target` ซึ่งคือค่าที่ต้องการค้นหา หลังจากนั้นเราจะวนลูปผ่านทุกองค์ประกอบในอาร์เรย์ และเปรียบเทียบถ้ามีค่าตรงกัน ก็จะบันทึกตำแหน่งแล้วออกจากฟังก์ชัน

 

Use Case ในโลกจริง

Imagine ว่าคุณมีตู้เย็นที่เต็มไปด้วยขวดโซดาหลายยี่ห้อ คุณต้องการค้นหาว่าคุณมีโซดายี่ห้อไหนอยู่ในตู้เย็นบ้าง โดยไม่มีระเบียบหรือการจัดเรียงที่ชัดเจน คุณสามารถใช้การค้นหาแบบเชิงเส้นเพื่อไปตรวจสอบขวดโซดาทีละขวด เก็บเวลาและพื้นที่ในตู้เย็นของคุณได้

อีกตัวอย่างหนึ่งคือ การค้นหาหมายเลขโทรศัพท์จากสมุดโทรศัพท์ที่ไม่ได้ถูกรวบรวมเป็นลำดับ ซึ่งเมื่อคุณต้องการหมายเลขโทรศัพท์จากชื่อบุคคล คุณก็จะใช้การค้นหารายชื่อทีละตัวเพื่อหาหมายเลขที่ต้องการ

 

การวิเคราะห์ Complexity

ในการวิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity) ของ Linear Search:

- Time Complexity: O(n) ซึ่ง n คือจำนวนองค์ประกอบในลิสต์ ในกรณีเลวร้ายที่สุด เท่ากับว่าคุณจะต้องตรวจสอบทุกตัวในลิสต์ - Space Complexity: O(1) เนื่องจากใช้เพียงตัวแปรไม่กี่ตัวในการเก็บข้อมูล

 

ข้อดีและข้อเสียของ Linear Search

ข้อดี:

1. ง่ายและตรงไปตรงมา: เขียนง่ายและเข้าใจได้ไม่ยาก 2. ไม่ต้องการข้อมูลที่จัดระเบียบ: สามารถทำงานได้ในลิสต์ที่ไม่ได้จัดเรียง

ข้อเสีย:

1. ไม่เหมาะสำหรับข้อมูลใหญ่: Linear Search อาจจะช้าเมื่อจำนวนข้อมูลมากขึ้น 2. มีประสิทธิภาพต่ำ: เมื่อคิดเรื่องประสิทธิภาพแล้วอาจจะไม่เหมาะที่จะใช้เมื่อเทียบกับอัลกอริธึมค้นหาที่ซับซ้อนกว่า เช่น Binary Search

 

สรุป

Linear Search เป็นวิธีการที่ง่ายและมีประโยชน์ในการค้นหาข้อมูลในสถานการณ์บางประการ โดยเฉพาะเมื่อข้อมูลมีขนาดเล็ก หรือต้องการความสะดวกในการจัดการอาร์เรย์ที่ไม่ได้เรียงลำดับ หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและอัลกอริธึมเช่นนี้เพิ่มเติม พบกับเราได้ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งเรามีคอร์สที่ออกแบบมาเพื่อพัฒนาความสามารถในการเขียนโปรแกรมของคุณ อย่ารอช้า! สมัครเรียนกับเราวันนี้เพื่อปรับปรุงความสามารถทางด้านการเขียนโปรแกรมของคุณไปอีกระดับ!

 

 

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