การทำความรู้จักกับ Bubble Sort: คุณสมบัติ, การใช้งาน, และการเขียนโค้ดด้วย COBOL

 

การเรียงลำดับ (Sorting) เป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดในวิทยาการคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะในด้านของการจัดการข้อมูล ซึ่งไม่ว่าจะเป็นการแสดงข้อมูลให้มีความชัดเจนยิ่งขึ้น หรือการทำให้การค้นหาข้อมูลทำได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น การเลือกใช้ Algorithm ในการเรียงลำดับนั้นมีความสำคัญและส่งผลต่อประสิทธิภาพของโปรแกรม ในบทความนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับ Bubble Sort ซึ่งเป็นหนึ่งใน Algorithm การเรียงลำดับที่ง่ายที่สุด เราจะนำเสนอวิธีการทำงาน การประยุกต์ใช้ในโลกจริง รวมถึงตัวอย่างโค้ดที่เขียนด้วยภาษา COBOL

 

Bubble Sort คืออะไร?

Bubble Sort เป็นหนึ่งในวิธีการเรียงลำดับข้อมูลที่ใช้การเปรียบเทียบคู่ของข้อมูลข้างเคียง โดยทำการสลับตำแหน่งของข้อมูลเมื่อพบว่าข้อมูลซ้ายมากกว่าข้อมูลขวา วงจรนี้จะถูกทำซ้ำจนกว่าจะไม่มีการสลับตำแหน่งเกิดขึ้น ซึ่งหมายความว่าข้อมูลนั้นได้ถูกเรียงลำดับแล้ว ในกรณีที่มีรายการหลายรายการ Bubble Sort จะทำงานจนกว่าข้อมูลทั้งหมดจะถูกจัดเรียงเรียบร้อย

 

วิธีการทำงานของ Bubble Sort

1. เริ่มต้นดูที่ข้อมูลในตำแหน่งแรกและตำแหน่งที่สอง

2. ถ้าข้อมูลในตำแหน่งแรกมากกว่าตำแหน่งที่สอง ให้สลับกลับกัน

3. ไปที่ตำแหน่งถัดไป ทำซ้ำเหมือนกันไปเรื่อยๆ จนถึงตำแหน่งสุดท้าย

4. หวนกลับไปขั้นตอนแรกใหม่อีกครั้ง จนกว่าการเรียงลำดับจะเสร็จสมบูรณ์

Complexity

- เวลา (Time Complexity): O(n^2) ในกรณีที่แย่ที่สุด เนื่องจากต้องเปรียบเทียบทุกๆ คู่ของข้อมูลมากกว่าหนึ่งครั้ง - พื้นที่ (Space Complexity): O(1) เนื่องจากไม่ต้องการหน่วยความจำเพิ่มเติมใดๆ มากนัก

 

ตัวอย่างโค้ด Bubble Sort ด้วย COBOL

ต่อไปนี้คือโค้ดตัวอย่างที่เขียนด้วยภาษา COBOL เพื่อทำการเรียงลำดับข้อมูลที่ใช้อัลกอริธึม Bubble Sort:

        IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. BubbleSort.

       ENVIRONMENT DIVISION.

       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01  NUMBERS.
           05  ARRAY-NO OCCURS 10 TIMES PIC 9(2).
       01  TEMP PIC 9(2).
       01  I    PIC 9(2) VALUE 1.
       01  J    PIC 9(2) VALUE 1.
       01  N    PIC 9(2) VALUE 10.

       PROCEDURE DIVISION.

       DISPLAY "Enter 10 numbers: ".
       PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > N
           ACCEPT ARRAY-NO(I)
       END-PERFORM.

       PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > N - 1
           PERFORM VARYING J FROM 1 BY 1 UNTIL J > N - I
               IF ARRAY-NO(J) > ARRAY-NO(J + 1)
                   MOVE ARRAY-NO(J) TO TEMP
                   MOVE ARRAY-NO(J + 1) TO ARRAY-NO(J)
                   MOVE TEMP TO ARRAY-NO(J + 1)
               END-IF
           END-PERFORM
       END-PERFORM.

       DISPLAY "Sorted numbers: ".
       PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > N
           DISPLAY ARRAY-NO(I)
       END-PERFORM.

       STOP RUN.

ในตัวอย่างโค้ดข้างต้น เราได้กำหนดอาเรย์ที่เก็บตัวเลข 10 ตัว โดยที่ผู้ใช้จะต้องป้อนข้อมูล ในขั้นตอนของ Bubble Sort เราเปรียบเทียบและเรียงลำดับข้อมูลจนเสร็จเรียบร้อยสุดท้ายเราก็จะแสดงผลข้อมูลที่ถูกเรียงลำดับแล้ว

 

Use Case ในโลกจริง

Bubble Sort อาจจะไม่เหมาะสำหรับการนำไปใช้ในการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก เนื่องจากความซับซ้อนของมัน แต่ละรายการสามารถนำไปใช้ได้ในกรณีการศึกษา หรือในสถานการณ์ที่ข้อมูลมีขนาดเล็กหรือไม่บ่อยนัก เช่น การเรียงลำดับข้อมูลง่ายๆ ในรายการสั่งซื้อในแอปพลิเคชันที่ไม่มีข้อมูลมากนัก

 

ข้อดีและข้อเสียของ Bubble Sort

ข้อดี:

1. เข้าใจง่าย: Bubble Sort เป็นอัลกอริธึมที่เข้าใจและใช้งานง่าย เหมาะสำหรับผู้ที่เริ่มต้นเรียนรู้การเขียนโปรแกรม 2. เป็นการเรียงลำดับตามลำดับ: Bubble Sort สามารถตรวจสอบและแจ้งเตือนให้รู้ได้ว่าค่าข้อมูลปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ในการย้อนกลับไปยังขั้นตอนที่หนึ่ง

ข้อเสีย:

1. ไม่เหมาะสำหรับปริมาณข้อมูลมาก: เนื่องจากเวลาอยู่ที่ O(n^2) มันจะไม่เหมาะสำหรับการจัดการข้อมูลขนาดใหญ่อย่างมีประสิทธิภาพ 2. มีทางเลือกที่ดีกว่า: มีกลยุทธ์การเรียงลำดับที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เช่น Quick Sort หรือ Merge Sort สำหรับโครงการจริง

 

สรุป

Bubble Sort เป็นอัลกอริธึมการเรียงลำดับที่ง่ายที่สุด โดยเฉพาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษาวิทยาการคอมพิวเตอร์ การเข้าใจวิธีการทำงานและการนำไปใช้ในบริบทของโลกจริงไม่เพียงแต่จะทำให้เราเข้าใจอัลกอริธึมเพียงอย่างเดียว แต่ยังสามารถนำไปปรับปรุงทักษะด้านการเขียนโปรแกรมในอนาคต หากคุณสนใจในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมอย่างละเอียดและต้องการเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการเขียนโค้ด สามารถลงทะเบียนเรียนกับเราได้ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เพื่อพัฒนาทักษะของคุณให้ยอดเยี่ยมยิ่งขึ้น!

การเรียนรู้การเขียนโปรแกรมเป็นการลงทุนในอนาคตที่คุ้มค่า มาเริ่มกันเถอะ!

 

 

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