ทำความรู้จักกับ Brute Force Algorithm ในภาษา Objective-C

 

 

แนะนำ Brute Force Algorithm

เมื่อพูดถึงการเขียนโปรแกรมหรือการศึกษาเกี่ยวกับโค้ด เรามักจะเจอกับคำว่า "Algorithm" กันอยู่เสมอ หนึ่งใน Algorithm ที่ง่ายและตรงไปตรงมาที่สุดก็คือ Brute Force Algorithm เป็นเทคนิคที่มักใช้ในการแก้ปัญหาความซับซ้อนต่าง ๆ โดยพยายามไล่เรียงข้อมูลทุกชุดที่เป็นไปได้เพื่อหาคำตอบที่ต้องการ

Brute Force ทำงานอย่างไร? เป็นการค้นหาคำตอบโดยการลองใช้ทุก ๆ วิธีการที่เป็นไปได้ เช่น หากคุณกำลังหาค่าที่ถูกที่สุดจากชุดข้อมูล หรือหาผลลัพธ์ที่ถูกต้องสำหรับการลดทอนเชิงพาณิชย์ Algorithm นี้ก็สามารถใช้ได้

 

การใช้ Brute Force ในภาษา Objective-C

ปล่อยให้เราทำตัวอย่างการใช้ Brute Force Algorithm ในการหาจำนวนเฉพาะภายในช่วงเลข 1-100 โดยการทดลองทุก ๆ หมายเลขที่เป็นไปได้ ตรวจสอบว่ามันเป็นจำนวนเฉพาะหรือไม่

Sample Code ในภาษา Objective-C

 #import <Foundation/Foundation.h>

BOOL isPrime(int num) {
    if (num <= 1) return NO;
    for (int i = 2; i <= sqrt(num); i++) {
        if (num % i == 0) {
            return NO;
        }
    }
    return YES;
}

void findPrimes(int limit) {
    for (int i = 2; i <= limit; i++) {
        if (isPrime(i)) {
            NSLog(@"%d is a prime number", i);
        }
    }
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        printf("Prime numbers between 1 and 100:\n");
        findPrimes(100);
    }
    return 0;
}

ในโค้ดด้านบน เราได้สร้างฟังก์ชั่น `isPrime` เพื่อทดสอบว่าตัวเลขนั้นเป็นจำนวนเฉพาะหรือไม่ โดยใช้ Brute Force การตรวจสอบเริ่มที่หมายเลข 2 และจบที่พีระมิดซึ่งสามารถหารได้ กลับมาในฟังก์ชั่น `findPrimes` ที่จะทำการ loop ตั้งแต่ 2 ถึง 100 เพื่อค้นหาจำนวนเฉพาะ

 

Usecase ของ Brute Force ในโลกจริง

1. การคำนวณรหัสผ่าน

หนึ่งในสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดในการใช้ Brute Force คือการกู้คืนรหัสผ่านที่สูญหาย เมื่อต้องการค้นหารหัสผ่านที่ถูกต้องสำหรับระบบหนึ่ง ๆ Brute Force จะทำการลองทุก ๆ ค่าที่อาจเป็นรหัสผ่านจนกว่าจะพบรหัสที่ถูกต้อง ซึ่งแม้ว่าจะมีวิธีที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่มันแสดงให้เห็นถึงการทำงานของ Algorithm ได้เป็นอย่างดี

2. การแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์

Brute Force ยังเหมาะสมสำหรับการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์บางอย่าง เช่น การหาทางออกของสมการที่มีโซลูชันทำนอง Combinatorial หรือ NP-complete problems เช่น Traveling Salesman Problem ที่เรียกร้องให้มีการสำรวจทุกเส้นทางที่เป็นไปได้

 

การวิเคราะห์ Complexity ของ Brute Force Algorithm

Brute Force อาจมีความง่ายในการใช้งาน แต่ก็มีความจุกจิกทางด้านประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำนวนข้อมูลเพิ่มขึ้น ในแง่ของ Complexity:

- เวลาในการทำงาน (Time Complexity) เป็น O(n) สำหรับกรณีที่เราต้องวนลูป n รอบ

- พื้นที่ในการจัดเก็บ (Space Complexity) มักจะเป็น O(1) เว้นแต่ว่าเราต้องเก็บค่าในอาร์เรย์หรือโครงสร้างข้อมูลเพิ่มเติม

 

ข้อดีและข้อเสียของ Brute Force Algorithm

ข้อดี:

1. ใช้งานง่าย: Brute Force Algorithm มีความเข้าใจง่ายและสามารถเขียนโค้ดได้ทันที 2. ไม่มีความซับซ้อน: ไม่มีข้อกำหนดหรือเทคนิคพิเศษในการใช้งานที่ซับซ้อน

ข้อเสีย:

1. ไม่เหมาะสมสำหรับข้อมูลจำนวนมาก: เมื่อลองนำไปใช้กับข้อมูลที่มีขนาดใหญ่จะพบว่าประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็ว 2. เวลาค้นหายาวนาน: การส่งแรงและใช้เวลาเพื่อค้นหาคำตอบอาจใช้เวลานานในกรณีที่มีการเลือกมาก

 

สรุป

Brute Force Algorithm เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการพัฒนาซอฟต์แวร์ สะดวกและใช้งานได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณยังใหม่ต่อการเขียนโปรแกรม โดยโค้ดที่เราแสดงให้ดูใน Objective-C แสดงให้เห็นว่าเพียงแต่การวนลูปและการตรวจสอบเงื่อนไข ก็สามารถช่วยเราหาคำตอบได้

หากคุณต้องการเรียนรู้ทักษะการเขียนโปรแกรมให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น และหาวิธีแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น สามารถมาศึกษาที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งมีคอร์สการสอนที่จะทำให้คุณเก่งขึ้นและเข้าใจในทฤษฎีเบื้องหลังทุก algorithm ได้อย่างชัดเจน!

 

 

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