รู้จักกับ Binary Search และการใช้งานด้วยภาษา VBA

 

ในโลกของการเขียนโปรแกรมมีหลากหลายอัลกอริธึมที่ช่วยในการค้นหาข้อมูล เราอาจเคยได้ยินชื่อของ "Binary Search" ซึ่งเป็นหนึ่งในอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ในบทความนี้เราจะมาอธิบายว่า Binary Search คืออะไร ใช้แก้ปัญหาอย่างไร พร้อมทั้งเขียนโค้ดตัวอย่างในภาษา VBA และวิเคราะห์ความซับซ้อนของอัลกอริธึมนี้

 

Binary Search คืออะไร

Binary Search เป็นอัลกอริธึมที่ใช้ในการค้นหาข้อมูลในลิสต์ที่เรียงลำดับแล้ว โดยอัลกอริธึมนี้ทำงานโดยการแบ่งขอบเขตของการค้นหาออกเป็นสองส่วน และจะทำซ้ำกระบวนการนี้ไปเรื่อยๆ จนกว่าจะพบค่าที่ต้องการหรือไม่พบเลย ซึ่งต่างจาก Linear Search ที่จะทำการตรวจสอบแต่ละค่าในลิสต์ทีละค่า

 

หลักการทำงานของ Binary Search

1. กำหนดมิดพอยต์ของลิสต์

2. เปรียบเทียบค่าที่อยู่ในมิดพอยต์กับค่าที่เราต้องการค้นหา

3. หากค่าที่มิดพอยต์เท่ากับค่าที่ต้องการ ให้ส่งคืนตำแหน่งนั้น

4. หากค่าที่มิดพอยต์มากกว่าค่าที่ต้องการ ให้ค้นหาครึ่งซ้าย

5. หากค่าที่มิดพอยต์น้อยกว่าค่าที่ต้องการ ให้ค้นหาครึ่งขวา

6. ทำซ้ำขั้นตอนจนครบจนกว่าจะพบค่าหรือไม่พบเลย

 

ตัวอย่างโค้ดด้วยภาษา VBA

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างโค้ดของอัลกอริธึม Binary Search เขียนด้วยภาษา VBA:

 Function BinarySearch(arr As Variant, target As Variant) As Integer
    Dim left As Integer
    Dim right As Integer
    Dim mid As Integer

    left = LBound(arr)
    right = UBound(arr)

    Do While left <= right
        mid = Int((left + right) / 2)

        If arr(mid) = target Then
            BinarySearch = mid
            Exit Function
        ElseIf arr(mid) < target Then
            left = mid + 1
        Else
            right = mid - 1
        End If
    Loop

    BinarySearch = -1 ' ถ้าไม่พบ
End Function

ในฟังก์ชัน `BinarySearch` ข้างต้น เราจะรับอาร์เรย์ `arr` และค่าที่เราต้องการค้นหา `target` เป็นพารามิเตอร์ และหากพบค่าที่ต้องการ จะส่งกลับตำแหน่งของค่าผ่านั้น หากไม่พบก็จะส่งกลับค่า -1

 

Use Case ในโลกจริง

Binary Search อาจถูกนำมาใช้ในหลายสถานการณ์ เช่น:

- การค้นหาข้อมูลในฐานข้อมูล: เมื่อเราต้องการค้นหาข้อมูลเฉพาะในฐานข้อมูลขนาดใหญ่ การใช้ Binary Search จะทำให้การค้นหานั้นเร็วขึ้นมาก - เนื้อหาในเว็บไซต์: ระบบค้นหาในเว็บไซต์ขนาดใหญ่เช่น Amazon หรือ Google มักใช้ Binary Search ดังนั้นผู้ใช้สามารถค้นหาสินค้า หรือข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว - การค้นหาผ่านเกณฑ์: ในการวิจัยหรือการวิเคราะห์ข้อมูล การใช้ Binary Search เพื่อหาค่าเฉลี่ย หรือค่ากลางของข้อมูลง่ายและเร็วมาก

 

ความซับซ้อนของอัลกอริธึม

สำหรับความซับซ้อนทางเวลา (Time Complexity) ของ Binary Search คือ O(log n) ซึ่งหมายความว่า การค้นหาข้อมูลในลิสต์ที่มี n ข้อมูลจะใช้เวลาน้อยกว่าการใช้ Linear Search ที่มี O(n) อย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังมีความซับซ้อนทางอวกาศ (Space Complexity) ที่เป็น O(1) ซึ่งแสดงให้เห็นว่า Binary Search ใช้พื้นที่ในหน่วยความจำเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับอัลกอริธึมค้นหาอื่นๆ

 

ข้อดีและข้อเสียของ Binary Search

ข้อดี:

1. เร็ว: Binary Search มีความเร็วสูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับ Linear Search 2. ประหยัดพื้นที่: ความซับซ้อนทางพื้นที่ต่ำ ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีในการค้นหาข้อมูล

ข้อเสีย:

1. ต้องมีการเรียงลำดับ: ข้อจำกัดของ Binary Search คือ ข้อมูลจะต้องถูกเรียงลำดับก่อนการค้นหา 2. การใช้งานซับซ้อน: บางครั้งการทำให้ข้อมูลเรียงลำดับอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายในการจัดการ

 

สรุป

Binary Search เป็นอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพสำหรับการค้นหาข้อมูลในลิสต์ที่เรียงลำดับแล้ว ด้วยการเข้าใจหลักการทำงานและการนำไปใช้งาน เราสามารถพัฒนาโซลูชันที่ดีขึ้นได้ในโลกของการพัฒนาโปรแกรม

หากคุณสนใจในการเรียนรู้เกี่ยวกับการพัฒนาโปรแกรมในเชิงลึก ไม่ว่าจะเป็น Binary Search หรืออัลกอริธึมอื่นๆ ที่มีความสำคัญ ทีมงานที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) จัดให้มีหลักสูตรที่หลากหลายเพื่อช่วยให้นักเรียนสามารถก้าวสู่การเป็นโปรแกรมเมอร์มืออาชีพได้อย่างแน่นอน! ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มต้นการเดินทางในการพัฒนาโปรแกรมของคุณ!

 

 

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