Insertion Sort: การเรียงลำดับที่เข้าใจง่ายในภาษา R

 

การจัดเรียงข้อมูลเป็นพื้นฐานที่สำคัญในศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ และในบทความนี้เราจะมาพูดถึงหนึ่งในอัลกอริธึมการเรียงลำดับที่ง่ายที่สุดแต่มีประสิทธิภาพในบางกรณี นั่นคือ Insertion Sort พร้อมกับภาษา R ซึ่งเป็นภาษาเหมาะสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลและสถิติ

#### อัลกอริธึม Insertion Sort คืออะไร?

Insertion Sort เป็นอัลกอริธึมที่ทำการเรียงลำดับข้อมูลโดยการแบ่งข้อมูลเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนที่เรียงแล้ว (sorted) และส่วนที่ยังไม่เรียง (unsorted) โดยแต่ละรอบจะทำการนำข้อมูลจากส่วนที่ยังไม่เรียงใส่ไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องในส่วนที่เรียงแล้ว จึงทำให้ข้อมูลเป็นระเบียบมากขึ้น

 

กระบวนการทำงาน

:

1. เริ่มจากตำแหน่งที่ 2 ถือว่าเลขที่ตำแหน่ง 1 เป็นเรียงแล้ว

2. ให้เปรียบเทียบค่าที่ตำแหน่งนั้นกับค่าที่อยู่ก่อนหน้า (ค่าที่เรียงแล้ว)

3. หากค่าที่ตำแหน่งนั้นมีค่าน้อยกว่าค่าก่อนหน้า ให้นำค่านั้นเข้าไปยังที่ที่เหมาะสม

4. ทำซ้ำจนกว่าจะครบทุกตำแหน่ง

#### ตัวอย่างโค้ด

ในภาษา R การเขียนอัลกอริธึม Insertion Sort สามารถทำได้ดังนี้:

 insertion_sort <- function(x) {
  n <- length(x)

  for (i in 2:n) {
    key <- x[i]
    j <- i - 1

    # ย้ายค่าใน x ที่มีค่ามากกว่าค่าคีย์ไปยังขวา
    while (j > 0 && x[j] > key) {
      x[j + 1] <- x[j]
      j <- j - 1
    }

    # ใส่ค่าคีย์ไปในตำแหน่งที่ถูกต้อง
    x[j + 1] <- key
  }

  return(x)
}

# ทดลองเรียกใช้ฟังก์ชัน
unsorted_vector <- c(5, 2, 9, 1, 5, 6)
sorted_vector <- insertion_sort(unsorted_vector)
print(sorted_vector)

โค้ดด้านบนจะแสดงถึงการทำงานของ Insertion Sort โดยจะแสดงผลลัพธ์ของอาเรย์ที่เรียงลำดับแล้ว ซึ่งจะได้ผลลัพธ์เป็น `[1] 1 2 5 5 6 9`

#### Use Case ในโลกจริง

Insertion Sort ใช้งานได้ดีในกรณีที่ข้อมูลมีการจัดเรียงเป็นบางส่วนอยู่แล้ว หรือในขณะที่จำนวนข้อมูลไม่เยอะแม้จะไม่เหมาะสมกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ในสถานการณ์แบบนั้น Insertion Sort มีความได้เปรียบในเรื่องของการจัดการข้อมูลที่เรียงแล้ว ตัวอย่างของ Use Case ที่เหมาะสมสำหรับ Insertion Sort ได้แก่:

- การจัดเรียงข้อมูลของบัตรประชาชนที่อยู่ในมือ โดยผู้ทำการจัดเรียงสามารถใส่บัตรตามลำดับเพียงบัตรเดียวในแต่ละครั้ง

- การเรียงลำดับคะแนนสอบของนักเรียน มีข้อมูลที่เข้ามาหลายราย วันต่อวัน ซึ่งมักมีการปรับคะแนนไม่สูงหรือน้อยมากนัก

#### วิเคราะห์ Complexity ของ Insertion Sort

โดยทั่วไปแล้ว Insertion Sort มีเวลาในกระบวนการทำงานที่:

- Best Case: O(n) ถ้าข้อมูลมีการจัดเรียงมาแล้ว - Average Case: O(n^2) ถ้าข้อมูลกระจายอยู่ในลำดับโดยไม่เป็นรูปแบบ - Worst Case: O(n^2) เมื่อข้อมูลอยู่ในลำดับที่ตรงกันข้าม

ในแต่ละการทำงาน อัลกอริธึมนี้จะต้องทำการเปรียบเทียบและย้ายค่าของข้อมูลซึ่งทำให้เวลาการประมวลผลมีความต่ำกว่าค่ามาตรฐานที่สูงจำนวนมากในหลายๆกรณี

#### ข้อดีข้อเสียของ Insertion Sort

ก่อนที่เราจะเริ่มศึกษาไปทุกที่ EPT ฉันมีข้อดีข้อเสียของ Insertion Sort ที่ควรทราบ

 

ข้อดี

:

- ง่ายต่อการเข้าใจและทำตาม

- เหมาะสำหรับชุดข้อมูลขนาดเล็ก

- ทำงานอย่างรวดเร็วเมื่อมีการจัดเรียงบางส่วน

 

ข้อเสีย

:

- ประสิทธิภาพลดลงอย่างมากเมื่อชุดข้อมูลมีขนาดใหญ่

- เวลาการค้นหาข้อมูลที่ไม่เหมาะสมจะทำให้ทำงานช้า

#### สรุป

Insertion Sort เป็นอัลกอริธึมที่ง่ายและใช้ประโยชน์ในสถานการณ์ที่เหมาะสม สำหรับผู้ที่อยากในทำความเข้าใจลึกซึ้งเกี่ยวกับวิธีการทำงานของการเรียงลำดับนี้ และค้นหาวิธีการจัดการกับข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ โรงเรียน EPT (Expert Programming Tutor) มีหลักสูตรการสอนที่เหมาะสมเพื่อให้คุณสามารถเรียนรู้การโปรแกรม ซึ่งไม่เพียงแต่เข้าใจอัลกอริธึมเท่านั้น แต่ยังสามารถนำไปใช้งานจริงในชีวิตได้อย่างมืออาชีพ

มาเรียนรู้และพัฒนาทักษะของคุณในโลกของการเขียนโปรแกรม กับ EPT ที่เรามีการสอนจากผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง!!!

 

 

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