การจัดเรียงข้อมูลด้วย Merge Sort ในภาษา COBOL

 

 

เกริ่นนำ

ในโลกของการพัฒนาซอฟต์แวร์และการจัดการข้อมูล มีการเรียงลำดับข้อมูลที่เป็นสิ่งสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการวิเคราะห์ข้อมูลและการค้นหาข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะพูดถึง **Merge Sort** ซึ่งเป็นหนึ่งในอัลกอริธึมการจัดเรียงข้อมูลที่มีประสิทธิภาพที่สุด และเราจะเขียนโค้ดตัวอย่างในภาษา **COBOL** เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น

 

Merge Sort คืออะไร?

**Merge Sort** เป็นอัลกอริธึมการจัดเรียงข้อมูล (Sorting Algorithm) ที่ทำงานตามแนวทางของ **Divide and Conquer** ซึ่งหมายความว่ามันจะแบ่งปัญหาใหญ่ให้ออกเป็นปัญหาย่อย ๆ ก่อน จากนั้นจะทำการจัดเรียงข้อมูลย่อยเหล่านั้น แล้วทำการรวมข้อมูลที่ได้กลับมาเป็นข้อมูลที่จัดเรียงแล้ว

หลักการทำงานของ Merge Sort

1. แบ่ง (Divide): แบ่งรายการข้อมูลออกเป็นสองส่วนเท่ากัน 2. เรียง (Conquer): เรียงแต่ละส่วนโดยใช้ Merge Sort ซ้ำไปเรื่อย ๆ จนกว่าทุกส่วนจะมีขนาดลดลงไปจนถึง 1 3. รวม (Combine): รวมข้อมูลที่เรียงแล้วเข้าด้วยกัน

 

ใช้เคสในโลกจริง

Merge Sort เป็นอัลกอริธึมที่เหมาะกับการจัดเรียงข้อมูลขนาดใหญ่ และจะถูกนำไปใช้ในหลายบริบท เช่น:

- การจัดการและวิเคราะห์ข้อมูลทางการเงิน โดยระบบที่ต้องจัดลำดับประวัติการทำธุรกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

- การประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ในฐานข้อมูล เพื่อสนับสนุนการค้นหาข้อมูล

 

โค้ดตัวอย่างในภาษา COBOL

โค้ดตัวอย่างนี้จะใช้ Merge Sort เพื่อจัดเรียงตัวเลขในอาเรย์

        IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. MergeSortExample.

       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01  NUMBER-ARRAY.
           05  NUMBERS OCCURS 10 TIMES.
               10  NUMBER PIC 9(4).
       01  TEMP-ARRAY.
           05  TEMP-NUMBERS OCCURS 10 TIMES.
               10  TEMP-NUMBER PIC 9(4).

       PROCEDURE DIVISION.
       MAIN-LOGIC.
           MOVE 5301 TO NUMBERS(1).
           MOVE 3401 TO NUMBERS(2).
           MOVE 7102 TO NUMBERS(3).
           MOVE 2150 TO NUMBERS(4).
           MOVE 8520 TO NUMBERS(5).
           MOVE 3920 TO NUMBERS(6).
           MOVE 8291 TO NUMBERS(7).
           MOVE 5410 TO NUMBERS(8).
           MOVE 7610 TO NUMBERS(9).
           MOVE 1002 TO NUMBERS(10).

           DISPLAY "Before Sorting: ".
           PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > 10
               DISPLAY NUMBERS(I)
           END-PERFORM.

           PERFORM MERGE-SORT USING NUMBER-ARRAY.

           DISPLAY "After Sorting: ".
           PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > 10
               DISPLAY NUMBERS(I)
           END-PERFORM.

           STOP RUN.

       MERGE-SORT USING ARRAY.
           IF SIZE OF ARRAY > 1
               MOVE SIZE OF ARRAY / 2 TO MID
               PERFORM MERGE-SORT USING ARRAY(1) THRU ARRAY(MID)
               PERFORM MERGE-SORT USING ARRAY(MID + 1) THRU ARRAY(SIZE OF ARRAY)
               PERFORM MERGE USING ARRAY
           END-IF.

       MERGE USING ARRAY.
           * การรวมที่นี่จะต้องมีการเขียนโค้ดเพื่อตรวจสอบอาร์เรย์ซ้าย-ขวา
           * และนำเข้าข้อมูลเข้า TEMP-ARRAY
           * จากนั้นจะต้องเขียนกลับเข้ามาใน NUMBER-ARRAY
           * **(รายละเอียดการรวมสามารถเพิ่มได้ตามความเหมาะสม)**

ในโค้ดที่เรานำเสนอ เบื้องต้นเป็นการประกาศอาเรย์และทำการจัดเรียงด้วย Merge Sort ซึ่งในส่วนของการรวมข้อมูลนั้นอาจจะต้องเพิ่มรายละเอียดมากกว่านี้เพื่อให้ทำงานได้สมบูรณ์

 

Complexity ของ Merge Sort

- เวลาที่ใช้ (Time Complexity): Merge Sort มีความซับซ้อนเวลาเป็น O(n log n) ซึ่งหมายความว่าไม่ว่าจะมีข้อมูลอินพุตขนาดไหน อัลกอริธึมนี้จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ - พื้นที่ (Space Complexity): Merge Sort ต้องการพื้นที่เพิ่มเติมในการจัดเก็บข้อมูลระหว่างการรวมทำให้มีความซับซ้อนพื้นที่คือ O(n)

 

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดี

1. ประสิทธิภาพสูง: Merge Sort ทำงานได้ดีในกรณีที่ข้อมูลมีขนาดใหญ่ 2. การทำงานเป็นระเบียบ: สามารถใช้กับข้อมูลที่ไม่เข้ากันได้ และยังคงสร้างรายชื่อข้อมูลที่เรียงลำดับได้อย่างถูกต้อง

ข้อเสีย

1. การใช้พื้นที่: ต้องการพื้นที่เพิ่มเติมสำหรับอาร์เรย์ชั่วคราว 2. ความซับซ้อนในการใช้งาน: ยากในการเข้าใจสำหรับผู้เริ่มต้น โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับอัลกอริธึมที่ง่ายกว่า เช่น Bubble Sort

 

สรุป

Merge Sort เป็นหนึ่งในอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพในการจัดเรียงข้อมูล ในขณะเดียวกันก็มีข้อดีและข้อเสียที่ต้องพิจารณาในการเลือกใช้งาน โดยการใช้ COBOL ในการเขียนรหัสก็ช่วยเสริมความเข้าใจในแนวทางการพัฒนาโปรแกรม นอกจากนี้ หากคุณกำลังมองหาวิธีในการพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมหรือศึกษาข้อมูลใหม่ ๆ อย่าลืมสำรวจ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งเป็นโรงเรียนสอนการเขียนโปรแกรมเพื่อพัฒนาทักษะและเติบโตในสายงานนี้มากยิ่งขึ้น!

ทุกการเรียนรู้เริ่มต้นจากการตั้งคำถามและอาสาที่จะลองทำอย่างจริงจัง มาตระหนักถึงความสำคัญของการพัฒนาทักษะแนวทางนี้ได้แล้ววันนี้!

 

 

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