สาระน่ารู้เกี่ยวกับ String Matching Algorithm ในภาษา COBOL

 

 

เกริ่นนำ

ในยุคที่ข้อมูลดิจิทัลพลุ่งพล่าน การจัดการกับข้อมูลและการค้นหาข้อมูลที่ถูกต้องแม่นยำจึงมีความสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราพูดถึงการค้นหาสตริง (String Matching) ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการประมวลผลข้อมูลในหลายสถานการณ์ และสำหรับผู้ที่สนใจการเขียนโปรแกรม COBOL หรือ Computer Business-Orientated Language ซึ่งเป็นภาษาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลกธุรกิจ เมื่อต้องการใช้ String Matching Algorithm เพื่อค้นหาข้อมูลต่างๆ ในฐานข้อมูลหรือแฟ้มข้อมูลของตน

ในบทความนี้เราจะมาพูดคุยเกี่ยวกับ String Matching Algorithm วิธีการทำงาน ตัวอย่างโค้ดในภาษา COBOL และการวิเคราะห์ความซับซ้อนของอัลกอริธึม รวมถึงวิจารณ์ข้อดีและข้อเสียของมัน

 

String Matching Algorithm คืออะไร?

ในแง่ของการเขียนโปรแกรม อัลกอริธึมการจับคู่สตริง (String Matching Algorithm) คือกระบวนการที่ใช้ในการค้นหาสตริงหนึ่ง (Patten) ในอีกสตริงหนึ่ง (Text) โดยมักใช้ในงานที่เกี่ยวข้องกับการค้นหาข้อมูลในฐานข้อมูล การซูมเข้าบนข้อความ การสแกนผ่านข้อมูล และอื่นๆ อัลกอริธึมอาจมีรูปแบบที่หลากหลาย เช่น ค้นหาตรง (Naive String Search), Knuth-Morris-Pratt (KMP), หรือ Boyer-Moore เป็นต้น

 

ตัวอย่าง Use Case ในโลกจริง

การใช้งานจริงของอัลกอริธึมการจับคู่สตริงสามารถพบเห็นได้ในหลายๆ ด้าน ดังนี้:

1. การค้นหาในฐานข้อมูล: ในกรณีของระบบจัดการฐานข้อมูล (DBMS) ผู้ใช้สามารถค้นหาข้อมูลเฉพาะที่ต้องการจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ได้โดยการใช้ String Matching Algorithm 2. การวิเคราะห์ข้อความ: ในการวิเคราะห์ความคิดเห็นจากผู้ใช้งานในเว็บไซต์หรือแอปพลิเคชัน การค้นหาคำสำคัญจะช่วยให้เข้าใจแนวโน้มและความต้องการของผู้บริโภค 3. การวิเคราะห์อันตราย: ในการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล อัลกอริธึมการจับคู่สตริงมักจะใช้เพื่อค้นหาไวรัสหรือมัลแวร์ในซอฟต์แวร์

 

การทำงานของ String Matching Algorithm

ในการทำงาน อัลกอริธึมจะใช้วิธีการเปรียบเทียบระหว่างสตริงที่ตั้งเป็น Pattern และ สตริงที่ต้องการค้น (Text) โดยจะทำการตรวจสอบทีละอักขระจนกว่าจะสามารถค้นพบตำแหน่งที่ถูกต้อง หากเจอสตริงตามที่กำหนดไว้

 

ตัวอย่างโค้ดในภาษา COBOL

ต่อไปนี้คือตัวอย่างโค้ด COBOL ที่แสดงถึงการใช้อัลกอริธึมจับคู่สตริงอย่างง่าย:

        IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. StringMatching.

       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01  Input-String     PIC X(100) VALUE 'This is a sample string to search'.
       01  Search-Pattern   PIC X(20)  VALUE 'sample'.
       01  Position         PIC 9(3)   VALUE 0.

       PROCEDURE DIVISION.
       MAIN-PARAGRAPH.

           PERFORM VARYING Position FROM 1 BY 1
                UNTIL Position > LENGTH OF Input-String - LENGTH OF Search-Pattern + 1
               IF Input-String(Position: LENGTH OF Search-Pattern) = Search-Pattern THEN
                   DISPLAY 'Pattern found at position: ' Position
               END-IF
           END-PERFORM.

           STOP RUN.

ในตัวอย่างข้างต้น โปรแกรมจะทำการค้นหา `Search-Pattern` ใน `Input-String` และแสดงผลที่ตำแหน่งที่พบ

 

วิเคราะห์ Complexity ของ Algorithm

การวิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity) ของอัลกอริธึมนี้:

- เวลา (Time Complexity): ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อัลกอริธึม Naive String Search จะมีความซับซ้อนเวลาเป็น O(n*m) โดยที่ n คือความยาวของข้อความ และ m คือความยาวของรูปแบบ - พื้นที่ (Space Complexity): เนื่องจากเป็นอัลกอริธึมที่ใช้พื้นที่น้อย รอการเช็คปัจจุบัน Infy ดังนั้นความซับซ้อนของพื้นที่คือ O(1)

 

ข้อดีและข้อเสียของ Algorithm นี้

##### ข้อดี:

1. ง่ายต่อการเข้าใจ: อัลกอริธึมนี้มีการออกแบบที่ง่าย ซึ่งทำให้ผู้เริ่มต้นสามารถเข้าใจได้ง่าย 2. ไม่มีการจัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติม: อัลกอริธึมที่เป็นแบบ Naive ไม่ต้องใช้หน่วยความจำเพิ่มมากมาย

##### ข้อเสีย:

1. มีประสิทธิภาพต่ำ: ในกรณีที่มีข้อมูลจำนวนมาก อัลกอริธึมนี้จะช้ากว่าการใช้อัลกอริธึมที่อื่นๆ เช่น Knuth-Morris-Pratt 2. ทำงานได้ไม่ดีในกรณีทั่วไป: ตั้งแต่เมื่อเริ่มเปรียบเทียบ อัลกอริธึมจะมีปัญหาเรื่อง Performance โดยทั่วไป

 

สรุป

String Matching Algorithm มีความสำคัญต่อการพัฒนาโปรแกรมและฐานข้อมูลต่างๆเป็นอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นการค้นหาข้อมูล การวิเคราะห์ข้อความ หรือการรักษาความปลอดภัย โค้ดตัวอย่างในภาษา COBOL แสดงให้เห็นวิธีการที่ง่ายในการใช้ algorithms ดังกล่าวให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ แต่ก็มีข้อพิสูจน์ว่าในบางบริบทอาจมีการสูญเสียประสิทธิภาพในกรณีที่ข้อมูลขนาดใหญ่

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม COBOL หรือ Algorithm ตลอดจนการพัฒนาทักษะในการเขียนโปรแกรมในด้านอื่นๆ สามารถเรียนรู้ได้ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งเป็นโรงเรียนสอนการเขียนโปรแกรมที่น่าสนใจและสามารถเพิ่มพูนความสามารถในการเขียนโปรแกรมของคุณให้ดีขึ้นได้!

 

 

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