คู่มือเข้าใจ Quick Sort ด้วยภาษา VBA: โซลูชันที่รวดเร็วในการเรียงลำดับข้อมูล

 

ในโลกยุคดิจิทัล ปัญหาการจัดเรียงข้อมูล (Sorting) เป็นหนึ่งในสิ่งที่เราเผชิญอยู่ประจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราต้องทำงานกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ การเลือกอัลกอริธึมที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของเราเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในบทความนี้เราจะพูดถึง Quick Sort ที่เป็นอัลกอริธึมยอดนิยม สังเคราะห์และประยุกต์ใช้ในภาษา VBA (Visual Basic for Applications)

 

Quick Sort คืออะไร?

Quick Sort เป็นอัลกอริธึมการเรียงลำดับที่เกิดขึ้นในปี 1960 โดย Charles Antony Richard Hoare ซึ่งเป็นหนึ่งในอัลกอริธึมที่เร็วที่สุดและมีประสิทธิภาพสูงในการจัดลำดับข้อมูล การทำงานของ Quick Sort มีพื้นฐานมาจากวิธีการแบ่งและปกครอง (Divide and Conquer) ซึ่งหมายถึงการแบ่งปัญหาใหญ่ให้กลายเป็นปัญหาย่อย ๆ ที่สามารถจัดการได้ง่าย ๆ

วิธีการทำงานของ Quick Sort

1. เลือก Pivot: แบ่งข้อมูลออกเป็นสองกลุ่ม โดยเลือกค่าเฉพาะ (pivot) เพื่อที่จะให้ค่าที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ pivot อยู่ในกลุ่มหนึ่ง และค่าที่มากกว่า pivot อยู่ในกลุ่มอีกกลุ่มหนึ่ง 2. เรียกใช้ Quick Sort: ทำการเรียกใช้ Quick Sort กับทั้งสองกลุ่มที่เกิดขึ้นจนกว่าจะไม่มีข้อมูลที่ต้องการเรียงลำดับอีกต่อไป 3. รวมผลลัพธ์: รวมผลลัพธ์จากกลุ่มต่าง ๆ เข้าด้วยกัน

ตัวอย่าง Code Quick Sort ใน VBA

สำหรับตัวอย่างการทำงานของ Quick Sort ใน VBA เราสามารถเขียนโค้ดได้ดังนี้:

 Sub QuickSort(arr() As Integer, low As Integer, high As Integer)
    Dim i As Integer, j As Integer, pivot As Integer
    If low < high Then
        pivot = arr((low + high) \ 2)    ' เลือก Pivot
        i = low
        j = high
        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
                ' สลับค่า
                Dim temp As Integer
                temp = arr(i)
                arr(i) = arr(j)
                arr(j) = temp
                i = i + 1
                j = j - 1
            End If
        Loop
        ' เรียกใช้อีกครั้งกับกลุ่มที่แยกออก
        If low < j Then QuickSort arr, low, j
        If i < high Then QuickSort arr, i, high
    End If
End Sub

ในการเรียกใช้งาน ให้เราสร้างอาร์เรย์และระบุขอบเขตก่อนทำการเรียงลำดับ

 Sub TestQuickSort()
    Dim numbers() As Integer
    Dim i As Integer
    numbers = Array(34, 7, 23, 32, 5, 62)

    QuickSort numbers, LBound(numbers), UBound(numbers)

    ' แสดงผลลัพธ์
    For i = LBound(numbers) To UBound(numbers)
        Debug.Print numbers(i)
    Next i
End Sub

 

การใช้งาน Quick Sort ในโลกจริง

Quick Sort มีการใช้งานในหลาย ๆ สถานการณ์ เช่น:

- ฐานข้อมูล: การจัดเรียงผลลัพธ์ก่อนที่จะแสดงให้ผู้ใช้เห็น - การประมวลผลคนจำนวนมาก: เช่น การจัดลำดับการเข้าสู่ระบบในอุตสาหกรรมที่มีการบริการลูกค้า - การจัดการไฟล์: เช่น เรียงลำดับไฟล์เพื่อให้ง่ายในการค้นหาและจัดการ

 

วิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity)

- Best Case: O(n log n) — เมื่อ pivot จัดแบ่งได้อย่างเหมาะสม - Average Case: O(n log n) — ในหลายๆ สถานการณ์ที่ไม่มีการเลือก pivot ที่ไม่ดี - Worst Case: O(n²) — เกิดขึ้นเมื่อชุดข้อมูลถูกจัดเรียงมาในลำดับที่เลวร้ายที่สุด (เช่น จัดเรียงในลำดับที่เรียงอยู่แล้ว)

ถึงแม้ว่า Quick Sort จะมีความซับซ้อนดีที่สุด (O(n log n)) ในกรณีทั่วไป แต่การเลือก pivot ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่อัลกอริธึมที่มีความซับซ้อนสูงถึง O(n²)

 

ข้อดีข้อเสียของ Quick Sort

ข้อดี:

1. ประสิทธิภาพสูง: Quick Sort มักจะทำงานได้เร็วกว่าอัลกอริธึมการเรียงประเภทอื่น ๆ เช่น Bubble Sort หรือ Insertion Sort 2. ใช้งานได้ง่าย: โค้ดง่ายและชัดเจน 3. การทำงานในที่เดียวกัน (In-place): ใช้พื้นที่หน่วยความจำค่อนข้างน้อย โดยไม่จำเป็นต้องสร้างอาร์เรย์ใหม่เช่น Merge Sort

ข้อเสีย:

1. อาจเกิด Worst Case: หากการเลือก pivot ทำได้ไม่ดีเพียงพอ 2. ไม่เสถียร: การทำงานอาจไม่ได้คืนค่าหน่วยความจำ (memory) ในลำดับที่คาดเดาได้ในบางกรณี 3. ต้องพึ่งพาการเลือก pivot: หากการเลือก pivot ไม่ถูกต้อง อาจทำให้สมรรถภาพการทำงานลดลง

 

สรุป

Quick Sort เป็นอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพสูงในการจัดเรียงข้อมูล โปรแกรมเมอร์ควรนำไปใช้ตามความเหมาะสมกับปัญหาที่เผชิญอยู่ ความสามารถในการประยุกต์ใช้ Quick Sort กับ VBA ทำให้การเรียนรู้การจัดเรียงข้อมูลกลายเป็นเรื่องง่ายและน่าสนใจ

ท้ายที่สุด หากคุณสนใจ Deep Dive กับการเรียนรู้แนวทางการเขียนโปรแกรมและแนวทางที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโปรแกรมใน VBA หรือภาษาโปรแกรมอื่น ๆ เราขอเชิญคุณเข้ามาเรียนที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) พลิกโฉมวิธีการเรียนรู้ของคุณและก้าวสู่ความเป็นโปรแกรมเมอร์อย่างมืออาชีพ!

 

 

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