การจัดเรียงข้อมูลด้วย Selection Sort ในภาษา MATLAB

 

การจัดเรียงข้อมูล (Sorting) เป็นกระบวนการที่สำคัญในงานด้านคอมพิวเตอร์และการวิเคราะห์ข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราต้องการจัดการข้อมูลในรูปแบบที่เป็นระเบียบ เช่น การค้นหาข้อมูล การแสดงผล และการคำนวณต่าง ๆ หนึ่งในอัลกอริธึมที่เป็นที่นิยมในการจัดเรียงข้อมูลก็คือ Selection Sort

 

Selection Sort คืออะไร?

Selection Sort เป็นอัลกอริธึมการจัดเรียงแบบง่ายที่ทำงานโดยวิธีการหารายการที่เล็กที่สุด (หรือใหญ่ที่สุด) ในลิสต์และนำไปรวมอยู่ที่ตำแหน่งที่เหมาะสม ในแต่ละรอบของการทำงาน อัลกอริธึมนี้จะทำการเลือกค่าน้อยที่สุดในส่วนที่ยังไม่ได้จัดเรียงพร้อมกับสลับที่กับตำแหน่งแรกในส่วนที่ยังไม่เรียงลำดับ

 

ขั้นตอนการทำงานของ Selection Sort

1. กำหนดให้มีลิสต์ (array) ที่ต้องการจัดเรียง

2. ทำการวนลูปทุกตำแหน่งในลิสต์

3. ในแต่ละลูป ให้ค้นหาค่าที่น้อยที่สุดในลิสต์ที่ยังไม่ได้จัดเรียง

4. สลับค่าที่น้อยที่สุดกับตำแหน่งที่เริ่มต้นของส่วนที่ยังไม่เรียง

5. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 2-4 จนกว่าลิสต์จะถูกจัดเรียงเรียบร้อย

 

ตัวอย่าง Code ในภาษา MATLAB

ด้านล่างเป็นตัวอย่างโค้ดสำหรับอัลกอริธึม Selection Sort ใน MATLAB:

 function sortedArray = selectionSort(arr)
    n = length(arr); % หาขนาดของ array
    for i = 1:n-1
        minIndex = i; % กำหนดค่าสูงสุดไว้ที่ตำแหน่งแรก
        for j = i+1:n
            if arr(j) < arr(minIndex)
                minIndex = j; % ปรับตำแหน่งของค่าน้อยที่สุด
            end
        end
        % สลับค่าที่น้อยที่สุดกับตำแหน่งที่ i
        temp = arr(i);
        arr(i) = arr(minIndex);
        arr(minIndex) = temp;
    end
    sortedArray = arr; % ส่งค่าที่เรียงแล้วกลับไป
end

 

Use Cases ในโลกจริง

การใช้ Selection Sort ในโลกจริงอาจไม่พบได้บ่อยนักเมื่อเทียบกับอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า เช่น Quick Sort หรือ Merge Sort แต่ยังมีบางกรณีที่เหมาะสมกับการใช้ Selection Sort:

- การจัดเรียงข้อมูลที่มีขนาดเล็ก: ในกรณีที่ต้องการจัดเรียงข้อมูลที่มีขนาดเล็ก (เช่น ลิสต์ไม่เกิน 10-20 รายการ) อัลกอริธึมนี้จะทำงานได้อย่างรวดเร็วและเข้าใจง่าย - การสอนแนวคิดพื้นฐาน: Selection Sort มักจะถูกใช้ในหลักสูตรการเรียนการสอนเบื้องต้น เพื่อช่วยให้นักศึกษาเข้าใจแนวคิดเบื้องต้นเกี่ยวกับการจัดเรียงข้อมูล และสามารถเรียนรู้ที่จะเขียนโค้ดในโปรแกรมมิ่งได้ง่ายขึ้น

 

วิเคราะห์ Complexity

อัลกอริธึม Selection Sort มีความซับซ้อนทางเวลา (Time Complexity) ที่อยู่ในรูปแบบ:

- กรณีที่ดีที่สุด: O(n^2) - กรณีเฉลี่ย: O(n^2) - กรณีที่แย่ที่สุด: O(n^2)

ถึงแม้ว่าเวลาในการทำงานจะเป็น O(n^2) ในกรณีทุกประเภทแต่มันมักจะทำงานได้ดีในกรณีที่ลิสต์มีขนาดเล็ก

 

ข้อดีและข้อเสียของ Selection Sort

ข้อดี

1. ใช้งานง่าย: เนื่องจากมีขั้นตอนที่เรียบง่าย นักพัฒนาสามารถเข้าใจและเขียนโค้ดได้อย่างรวดเร็ว 2. ใช้น้อยในการเปลี่ยนที่: ทุกขั้นตอนสามารถทำการสลับตำแหน่งได้ไม่มากนัก

ข้อเสีย

1. ความเร็วต่ำ: ในกรณีที่มีลิสต์ขนาดใหญ่ Selection Sort จะมีความช้าเนื่องจากอยู่ใน O(n^2) 2. ไม่เสถียร: อัลกอริธึมนี้ไม่สามารถรักษาลำดับเดิมของข้อมูลที่มีค่าเท่ากันได้

 

สรุป

Selection Sort เป็นอัลกอริธึมที่เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นที่ต้องการเรียนรู้และเข้าใจวิธีการจัดเรียงข้อมูลในภาษาโปรแกรมมิ่ง แต่ในโลกจริง สำหรับการจัดการกับข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ อาจไม่เหมาะสมเท่ากับอัลกอริธึมการจัดเรียงที่มีประสิทธิภาพที่สูงกว่า

หากคุณต้องการเรียนรู้การเขียนโค้ดและอัลกอริธึมที่มีความซับซ้อนมากขึ้น สามารถเข้ามาศึกษาที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งเราเสนอหลักสูตรที่ครอบคลุมทั้งทฤษฎีและการปฏิบัติในการเขียนโปรแกรมในทุกระดับ และเตรียมพร้อมที่จะพาคุณก้าวเข้าสู่โลกแห่งการพัฒนาซอฟต์แวร์อย่างมั่นใจ!

 

 

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