แบ่งและพิชิต: เข้าใจแนวคิด “Divide and Conquer” ด้วยภาษา VBA

 

ในโลกของการเขียนโปรแกรมและการพัฒนาซอฟต์แวร์ การเลือกอัลกอริธึมที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญที่สามารถทำให้การแก้ปัญหาต่าง ๆ เปลี่ยนไปในทางที่ดีขึ้น หนึ่งในอัลกอริธึมยอดนิยมที่ยังมีการใช้กันอยู่เสมอคือ “Divide and Conquer” หรือ “แบ่งและพิชิต” ซึ่งในบทความนี้เราจะมาทำความรู้จักกับอัลกอริธึมนี้ พร้อมตัวอย่างใช้งานในภาษา VBA

#### Divide and Conquer คืออะไร?

“Divide and Conquer” เป็นแนวทางในการดำเนินการแก้ปัญหาที่สามารถแบ่งปัญหาขนาดใหญ่ให้กลายเป็นปัญหาขนาดเล็กลง โดยแบ่งเป็นสามขั้นตอนหลัก:

1. แบ่ง (Divide): แบ่งปัญหาใหญ่ออกเป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลง 2. พิชิต (Conquer): แก้ปัญหาย่อยที่ได้มาโดยใช้อัลกอริธึมเดียวกัน หรืออัลกอริธึมที่เหมาะสมกับปัญหานั้น 3. รวมผล (Combine): นำผลลัพธ์จากปัญหาย่อยมารวมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ของปัญหาใหญ่

#### ปัญหาที่ใช้ได้กับ Divide and Conquer

อัลกอริธึม Divide and Conquer มักถูกนำมาใช้แก้ไขปัญหาหลายประเภท เช่น:

- การค้นหาข้อมูล (Searching)

- การจัดเรียงข้อมูล (Sorting)

- การคำนวณฟังก์ชันที่มีความซับซ้อน (Computational problems)

#### ตัวอย่าง Code ในภาษา VBA

มาดูตัวอย่างการใช้ Divide and Conquer ในการจัดเรียงข้อมูลโดยใช้อัลกอริธึม Quick Sort ซึ่งเป็นหนึ่งในการจัดเรียงที่มีประสิทธิภาพ

 Sub QuickSort(arr As Variant, left As Long, right As Long)
    Dim pivot As Variant
    Dim i As Long
    Dim j As Long
    Dim temp As Variant

    If left < right Then
        pivot = arr((left + right) \ 2)
        i = left
        j = right

        Do While i <= j
            Do While arr(i) < pivot
                i = i + 1
            Loop
            Do While arr(j) > pivot
                j = j - 1
            Loop

            If i <= j Then
                ' Swap elements
                temp = arr(i)
                arr(i) = arr(j)
                arr(j) = temp
                i = i + 1
                j = j - 1
            End If
        Loop

        ' Recursive calls
        If left < j Then QuickSort arr, left, j
        If i < right Then QuickSort arr, i, right
    End If
End Sub

ในโค้ดด้านบน เราใช้ฟังก์ชัน QuickSort เพื่อแบ่งและจัดเรียงอาเรย์ `arr` โดยจะทำการแบ่งข้อมูลออกเป็นสองส่วนและดำเนินการจัดเรียงซ้ำได้จนกว่าข้อมูลจะถูกจัดเรียงเรียบร้อย

#### Use Case ในโลกจริง

 

การค้นหาตำแหน่งมดลูกในฐานข้อมูล

: สมมติว่าเรามีฐานข้อมูลใหญ่ของรายชื่อผู้ติดต่อ การใช้ Quick Sort สามารถช่วยจัดเรียงรายชื่อเหล่านี้ ทำให้เราค้นหาข้อมูลได้อย่างรวดเร็วเมื่อมีการเรียงลำดับข้อมูลก่อนหน้า

#### วิเคราะห์ Complexity ของ Divide and Conquer

- เวลาที่ใช้ในกรณีเฉลี่ย: O(n log n) - เวลาที่ใช้ในกรณีที่เลวร้าย: O(n^2) (แต่สามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการเลือก pivot ที่ดี) - พื้นที่ (Space Complexity): O(log n) สำหรับ Recursive Call Stack

#### ข้อดีและข้อเสียของอัลกอริธึมนี้

 

ข้อดี

: - ประสิทธิภาพที่สูง: สามารถจัดการกับข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ - ความเรียบง่าย: การจัดเรียงหรือค้นหาข้อมูลทำได้ง่ายเมื่อแบ่งออกเป็นส่วนเล็ก ๆ

 

ข้อเสีย

: - ความจำอาจจะสูง: อาจต้องใช้พื้นที่ทางกายภาพมาก - เวลาที่ใช้ในกรณีที่เลวร้าย: เป็นไปตามชนิดข้อมูลที่เข้ามา

#### บทส่งท้าย

การเรียนรู้เกี่ยวกับอัลกอริธึม Divide and Conquer ไม่เพียงแต่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ แต่ยังเปิดโอกาสให้เราเข้าใจความลึกซึ้งของการพัฒนาโปรแกรมในลักษณะต่าง ๆ ซึ่งที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เราพร้อมที่จะช่วยคุณในการเรียนรู้และเสริมสร้างทักษะด้านการเขียนโปรแกรมในปีนี้ อย่ารอช้า มาสมัครเรียนกับเราที่ EPT และเริ่มต้นความท้าทายในการเขียนโปรแกรมกันเถอะ!

 

 

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