การจัดเรียงข้อมูลด้วย Bubble Sort ในภาษา Scala

 

 

บทนำ

การจัดการข้อมูลถือเป็นส่วนที่สำคัญในโลกของการเขียนโปรแกรม โดยเฉพาะเมื่อเราต้องการจัดเรียงหรือค้นหาข้อมูลที่เราต้องการ ในบทความนี้ เราจะมาพูดถึงหนึ่งในอัลกอริธึมยอดนิยมที่เรียกว่า Bubble Sort ซึ่งแม้ว่าจะไม่ได้เป็นวิธีการที่ดีที่สุด แต่มันกลับเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีที่จะเข้าใจความหมายของการจัดเรียงข้อมูล

 

Bubble Sort คืออะไร?

Bubble Sort เป็นอัลกอริธึมการจัดเรียงแบบง่าย ๆ ที่ทำงานด้วยการเปรียบเทียบคู่ของค่าที่อยู่ติดกันในอาเรย์และสลับค่าหากมันเรียงไม่ถูกต้อง โดยจะทำขั้นตอนนี้ซ้ำหลาย ๆ ครั้งจนกว่าจะไม่มีการสลับค่าที่เกิดขึ้นในรอบสุดท้าย

วิธีการทำงานของ Bubble Sort

1. เปรียบเทียบค่าที่อยู่ติดกันในอาเรย์

2. หากค่าที่อยู่ด้านซ้ายมากกว่าค่าที่อยู่ด้านขวา ให้สลับค่า

3. ทำซ้ำขั้นตอน 1 และ 2 จนกว่าอาเรย์จะจัดเรียงเรียบร้อย

 

โค้ดตัวอย่างในภาษา Scala

เรามาเริ่มเขียนโค้ดตัวอย่าง Bubble Sort กันเลย!

 object BubbleSort {
  def bubbleSort(arr: Array[Int]): Array[Int] = {
    val n = arr.length
    for (i <- 0 until n) {
      var swapped = false
      for (j <- 0 until n - 1 - i) {
        if (arr(j) > arr(j + 1)) {
          val temp = arr(j)
          arr(j) = arr(j + 1)
          arr(j + 1) = temp
          swapped = true
        }
      }
      // หากไม่มีการสลับใด ๆ แสดงว่าอาเรย์จัดเรียงแล้ว
      if (!swapped) {
        return arr
      }
    }
    arr
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr = Array(5, 3, 8, 4, 2)
    val sortedArray = bubbleSort(arr)
    println("Sorted Array: " + sortedArray.mkString(", "))
  }
}

ในโค้ดตัวอย่างนี้ เราได้สร้างฟังก์ชัน `bubbleSort` ที่จะจัดเรียงอาเรย์ของจำนวนเต็ม โดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น และในฟังก์ชัน `main` เราได้ทดสอบการเรียงอาเรย์ที่ไม่เป็นระเบียบและแสดงผลลัพธ์ที่จัดเรียงแล้ว

 

Use Case ในโลกจริง

แม้ว่า Bubble Sort จะไม่ใช่อัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ในบางกรณีมันก็ยังมีการใช้งาน เช่น:

1. การสอนแนวคิดพื้นฐาน: Bubble Sort เป็นหนึ่งในอัลกอริธึมแรก ๆ ที่สอนให้กับผู้เริ่มต้น เพราะมันทำให้ง่ายต่อการเข้าใจการจัดเรียงและแนวคิดเกี่ยวกับอัลกอริธึม 2. ข้อมูลขนาดเล็ก: เมื่อมีข้อมูลไม่มาก เช่น รายการสินค้าไม่กี่ชิ้น อัลกอริธึมนี้อาจทำงานได้ดีและง่ายต่อการนำไปใช้งาน 3. งานที่ต้องการความเรียบง่าย: ในบางกรณีอาจมีข้อกำหนดให้ใช้โค้ดที่อ่านง่าย เป็นระเบียบ ดังนั้น Bubble Sort ก็อาจเป็นทางเลือกที่ดูดี

 

การวิเคราะห์ Complexity

- เวลา (Time Complexity):

- กรณีที่เลวร้ายที่สุด (Worst Case) และกรณีเฉลี่ย (Average Case): O(n^2)

- กรณีที่ดีที่สุด (Best Case): O(n) หากอาเรย์เรียงแล้ว

- พื้นที่ (Space Complexity): O(1) เพราะ Bubble Sort ใช้พื้นที่เสริมเพียงแค่ตัวแปรชั่วคราวในการสลับค่า

 

ข้อดีและข้อเสียของ Bubble Sort

ข้อดี

1. เรียนรู้ได้ง่าย: คุณสามารถสอน Bubble Sort ได้อย่างง่ายดายให้กับผู้เริ่มต้น 2. ไม่มีข้อกำหนดขนาดของข้อมูล: ไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่ความจำพิเศษ เพราะใช้พื้นที่ในตัวเอง 3. มีกรณีที่ดีที่สุด: หากอาเรย์เรียงอยู่แล้ว สามารถประหยัดเวลาได้

ข้อเสีย

1. ไม่เหมาะสำหรับข้อมูลจำนวนมาก: ความยุ่งเหยิงของเวลาเมื่อเปรียบเทียบกับอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพกว่าจะเกิดขึ้น 2. ไม่เสถียร: อาจเกิดปัญหากับการจัดเรียงข้อมูลที่มีการซ้ำกัน 3. ประสิทธิภาพต่ำ: เมื่อเปรียบเทียบกับอัลกอริธึมจัดเรียงอื่น ๆ เช่น Quick Sort หรือ Merge Sort

 

สรุป

Bubble Sort แม้จะเป็นอัลกอริธึมที่ง่ายที่สุดที่จะเข้าใจและสอน แต่ก็มีข้อจำกัดมากมายที่ไม่สามารถมองข้ามได้ เราได้เห็นรูปแบบการทำงานของมันและวิธีการเขียนโค้ดด้วยภาษา Scala และแม้ว่าอัลกอริธึมนี้จะมีข้อดีในบางสถานการณ์ แต่ในโลกที่มีข้อมูลมากมาย เราจึงควรเรียนรู้และใช้เทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า

หากคุณคือผู้ที่สนใจในการเปิดประตูก้าวเข้าสู่โลกของการเขียนโปรแกรมและต้องการศึกษาเพิ่มเติม เรียนรู้กับ EPT (Expert Programming Tutor) จะช่วยเสริมสร้างพื้นฐานและแนวทางทักษะการเขียนโปรแกรมของคุณให้แน่นแฟ้นยิ่งขึ้น! ติดตามคอร์สการเรียนรู้ของเราเพื่อพัฒนาตนเองในสายอาชีพโปรแกรมเมอร์กันเถอะ!

 

 

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