Permutation: การจัดเรียงลำดับที่หลากหลายด้วย VBA ใน Excel

 

การจัดเรียงลำดับ (Permutation) เป็นแนวคิดที่สำคัญในคณิตศาสตร์และการเขียนโปรแกรม โดยทั่วไปแล้วการจัดเรียงลำดับจะหมายถึงการจัดกลุ่มหรือการเรียงลำดับของวัตถุที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งในบทความนี้ เราจะมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Permutation โดยใช้ภาษา VBA (Visual Basic for Applications) ซึ่งเป็นภาษาโปรแกรมมิ่งที่ถูกพัฒนาขึ้นโดย Microsoft พร้อมกันกับการใช้งานใน Excel

 

Permutation คืออะไร?

การจัดเรียงลำดับ (Permutation) คือ การจัดเรียงวัตถุในชุดข้อมูลในลำดับที่แตกต่างกัน ความสำคัญของการจัดเรียงนี้คือ มันช่วยให้เราเห็นโอกาสในการเลือกและเรียงลำดับของข้อมูลที่มีอยู่ โดยปกติแล้ว ใช้ในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวกับการจัดกลุ่ม เช่น การเลือกทีมจากผู้เล่น หรือการวางแผนการเดินทาง

 

ตัวอย่าง Use case ในโลกจริง

1. การจัดอันดับการแข่งขันกีฬา: เมื่อการแข่งขันกีฬาเกิดขึ้น เรามักจะต้องการจัดอันดับนักกีฬา โดยการจัดเรียงลำดับจะช่วยให้เราสามารถตั้งอันดับได้ตามคะแนนที่เก็บได้ 2. การสร้างคำสั่งอาหารในร้านอาหาร: บางครั้งเราต้องการนำเสนอเมนูในลำดับที่แตกต่างกันเพื่อให้ลูกค้าสนใจมากขึ้น 3. การวางแผนการจราจร: การหาลำดับที่ดีที่สุดในการเดินทางเพื่อหลีกเลี่ยงการจราจรแออัด

 

การสร้าง Permutation ด้วย VBA

เริ่มต้นด้วยตัวอย่างโค้ดที่ใช้สร้าง Permutation ของชุดข้อมูลผ่าน VBA:

 Sub GeneratePermutations(ByVal arr As Variant, ByVal start As Integer, ByVal end As Integer)
    Dim i As Integer
    If start = end Then
        ' แสดง Permutation ที่เกิดขึ้น
        Dim result As String
        For i = LBound(arr) To UBound(arr)
            result = result & arr(i) & " "
        Next i
        Debug.Print result
    Else
        For i = start To end
            ' สลับตำแหน่ง
            Call Swap(arr, start, i)
            ' เรียกใช้ฟังก์ชันนี้ซ้ำ
            GeneratePermutations arr, start + 1, end
            ' คืนค่าก่อนการสลับตำแหน่ง
            Call Swap(arr, start, i)
        Next i
    End If
End Sub

Sub Swap(ByRef arr As Variant, ByVal i As Integer, ByVal j As Integer)
    Dim temp As Variant
    temp = arr(i)
    arr(i) = arr(j)
    arr(j) = temp
End Sub

Sub Test()
    Dim myArray As Variant
    myArray = Array("A", "B", "C")
    GeneratePermutations myArray, LBound(myArray), UBound(myArray)
End Sub

 

อธิบายโค้ด

- Sub GeneratePermutations: เป็นฟังก์ชันหลักที่รับอาร์เรย์และตำแหน่งเริ่มต้นและสิ้นสุดในการสร้าง Permutation - Sub Swap: ใช้เพื่อสลับตำแหน่งของสองตัวในอาร์เรย์ - Sub Test: เป็นฟังก์ชันทดสอบที่เราใช้เพื่อเรียกใช้งาน `GeneratePermutations` โดยมีอาร์เรย์ที่เราต้องการคลี่คลาย คือ "A", "B", "C"

เมื่อรันโค้ดดังกล่าวโดยเรียกใช้ฟังก์ชัน `Test` เราจะได้ผลลัพธ์ของ Permutation ในหน้าต่าง Immediate ของ VBA ซึ่งแต่ละบรรทัดจะแสดงลำดับที่แตกต่างกันของอักษรทั้งสาม

 

การวิเคราะห์ Complexity ของ Permutation Algorithm

การวิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity) ของ Permutation สามารถทำได้โดยดูที่จำนวน Permutation ที่เป็นไปได้:

- จำนวน Permutation ของชุดข้อมูลที่มี `n` รายการคือ `n!` (n factorial)

- สูตร `n! = n × (n - 1) × (n - 2) × ... × 1`

- ในแง่ของเวลาการประมวลผล เป็น O(n!) เนื่องจาก need to generate and print n! permutations

- สำหรับ Space Complexity จะอยู่ที่ O(n) เนื่องจากการใช้ stack ในการเรียกซ้ำตัวเอง

 

ข้อดีและข้อเสียของ Permutation Algorithm

ข้อดี

: 1. สามารถจัดการข้อมูลได้หลากหลาย: Permutation ช่วยให้เราสามารถสำรวจทุกความเป็นไปได้ในการจัดเรียงสิ่งของ ซึ่งมีประโยชน์ในหลาย ๆ ด้าน เช่น วางแผนที่ดีที่สุด 2. มีความยืดหยุ่น: เราสามารถนำไปใช้งานได้ในหลายสถานการณ์ ไม่ว่าจะเป็นการจัดอันดับ หรือการเลือกที่นั่ง

ข้อเสีย

: 1. มีความซับซ้อนสูง: เมื่อจำนวนข้อมูลเพิ่มขึ้น `n` จะส่งผลให้ค่า Permutation เพิ่มขึ้นตาม `n!` ซึ่งอาจทำให้การคำนวณช้า 2. ใช้พื้นที่มาก: หากเราต้องการสร้าง Permutation ทั้งหมดสำหรับชุดข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ อาจใช้หน่วยความจำมาก

 

สรุป

Permutation เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังในการจัดระเบียบข้อมูลและค้นหาความเป็นไปได้ต่าง ๆ ผ่านวิธีการจัดเรียงที่หลากหลาย ในบทความนี้เราได้เรียนรู้การทำงานของ Permutation ผ่าน VBA โดยใช้โค้ดที่ไม่ซับซ้อนและมีตัวอย่างการใช้งานในชีวิตประจำวัน

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและการใช้ VBA ในการแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ลองเข้ามาศึกษาที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เมื่อคุณเข้ามาเป็นสมาชิก คุณจะได้เรียนรู้วิธีใช้ประโยชน์จาก Permutation และเครื่องมือโปรแกรมอื่น ๆ ที่สามารถช่วยให้คุณเป็นนักพัฒนาซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่ารอช้า!

 

 

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