สูตรการจดจำ (Memorization) ในภาษา Dart

การเขียนโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับนักเรียนที่เพิ่งเริ่มต้นเรียนรู้ ปัญหาหนึ่งที่บ่อยครั้งเกิดขึ้นคือ "การคำนวณซ้ำซ้อน" ในอัลกอริธึมประเภทต่าง ๆ ซึ่งนำไปสู่การใช้เวลาและทรัพยากรระบบมากเกินไป ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจแนวทางที่เรียกว่า "Memorization" ซึ่งเป็นเทคนิคที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโปรแกรมของเรา

Memorization คืออะไร?

Memorization (การจดจำ) เป็นแนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพของฟังก์ชันการคำนวณ โดยการเก็บผลลัพธ์ของการคำนวณที่เคยเกิดขึ้นแล้ว เพื่อใช้ในครั้งถัดไป โดยไม่ต้องคำนวณใหม่อีกครั้งเพื่อประหยัดเวลาการทำงาน เทคนิคนี้มักใช้กับฟังก์ชันแบบ Recursive ที่ทำงานซ้ำ ๆ เพื่อลดการใช้เวลาและทรัพยากรในการคำนวณ

การใช้งาน Memorization

ใช้ Memorization เป็นแนวทางในการแก้ปัญหาเช่น การคำนวณเลขฟิบโบนันชี (Fibonacci) ที่เคยคำนวณมาแล้ว เนื่องจากมีการใช้การคำนวณซ้ำหลายครั้งในฟังก์ชันรีคัสซีฟแบบปกติ

ตัวอย่างโค้ดในภาษา Dart

มาดูกันที่ตัวอย่างโค้ดกันว่าเราจะสามารถใช้ Memorization ในการคำนวณฟิบโบนันชีได้อย่างไร:

 Map<int, int> memo = {};

int fibonacci(int n) {
  // เช็คว่า n นั้นถูกเก็บไว้ใน memo หรือไม่
  if (memo.containsKey(n)) {
    return memo[n]!;
  }

  // กรณีฐาน
  if (n <= 1) {
    return n;
  }

  // คำนวณค่า Fibonacci และเก็บค่าผลลัพธ์ใน memo
  memo[n] = fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);

  return memo[n]!;
}

void main() {
  int number = 10;
  print('Fibonacci of $number is ${fibonacci(number)}');
}

อธิบายโค้ด

ในโค้ดดังกล่าว เราสร้าง `Map` เพื่อบันทึกค่า Fibonacci ที่เคยคำนวณแล้วสำหรับค่า `n` ที่หลากหลาย เมื่อเราคำนวณค่า Fibonacci ของ `n` มันจะตรวจสอบว่าค่านั้นอยู่ใน `memo` หรือไม่ หากอยู่ มันจะใช้ค่าดังกล่าวแทนที่จะคำนวณใหม่ สิ่งนี้จะช่วยลดเวลาในการคำนวณจาก O(2^n) ในกรณีปกติลงมาเป็น O(n)

Usecase ในโลกจริง

Memorization สามารถนำไปใช้ในหลาย ๆ สถานการณ์ เช่น:

- การคำนวณเกมที่ต้องการฟังก์ชันที่ซับซ้อนซึ่งจะถูกเรียกใช้บ่อยครั้ง เช่น เกมที่มีการวิเคราะห์ทางเลือกหลาย ๆ อย่าง

- แอปพลิเคชันที่ต้องการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก เช่น การคำนวณทางการเงินที่มีความซับซ้อน

วิเคราะห์ Complexity

ข้อดีและข้อเสียของ Memorization

ข้อดี:

- เพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมากสำหรับฟังก์ชันที่ต้องคำนวณหลายครั้ง

- ลดเวลาในการทำงานที่มากเกินไปจากการคำนวณซ้ำซ้อน

ข้อเสีย:

- ใช้หน่วยความจำมากขึ้น เนื่องจากต้องเก็บผลลัพธ์ในหน่วยความจำ

- อาจไม่เหมาะกับส่วนที่ต้องการการคำนวณในลักษณะที่เปลี่ยนแปลงบ่อย ๆ

การสรุป

Memorization เป็นเทคนิคที่สำคัญในการเขียนโปรแกรมที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณซ้ำซ้อน โดยเฉพาะในฟังก์ชันที่มีการเรียกใช้บ่อยครั้ง การใช้ภาษา Dart ในการสร้างแอปพลิเคชันที่มีความต้องการสูงนั้นเรียนรู้และเข้าใจได้ง่าย

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้การเขียนโปรแกรมในรูปลักษณ์ที่ลึกซึ้งและทักษะที่จำเป็น มาร่วมเป็นส่วนหนึ่งกับเราได้ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เรามีหลักสูตรที่ออกแบบมาเพื่อสอนคุณในทุกระดับ ตั้งแต่การเริ่มต้นไปจนถึงการพัฒนาแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนมากขึ้น คุณจะได้เรียนรู้แนวทางการเขียนโปรแกรมที่เพิ่มประสิทธิภาพอย่างแท้จริง!

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