Bubble Sort: การเรียงลำดับแบบง่ายที่ไม่ควรมองข้าม

 

 

แนะนำ Bubble Sort

Bubble Sort คือ อัลกอริธึมที่ใช้ในการเรียงลำดับชุดข้อมูล โดยใช้หลักการเปรียบเทียบและสลับตำแหน่งของข้อมูลไปเรื่อยๆ จนกว่าข้อมูลจะถูกจัดเรียงตามลำดับที่ต้องการ อัลกอริธึมนี้มีชื่อว่า “Bubble” เนื่องจากลักษณะของการทำงานที่คล้ายกับฟองอากาศ (Bubble) ที่ลอยขึ้นไปยังผิวน้ำ ฟองอากาศที่มีขนาดใหญ่จะถูกยกขึ้นมาในระหว่างการทำงานของอัลกอริธึม

 

การทำงานของ Bubble Sort

Bubble Sort ทำการเปรียบเทียบค่าที่อยู่ติดกันในชุดข้อมูล และหากค่าตรงกันข้ามกัน (เช่น ค่าซ้ายมากกว่าค่าขวาในกรณีที่ต้องการเรียงจากน้อยไปหามาก) จะทำการสลับที่กัน ผลลัพธ์ที่ได้คือ ค่าที่มีขนาดเล็กจะ "ลอยขึ้น" มาที่ด้านหน้า ขณะที่ค่าที่มีขนาดใหญ่จะ "ตกลง" ไปอยู่ด้านหลัง กระบวนการนี้จะทำซ้ำจนกว่าชุดข้อมูลจะถูกจัดเรียง

Use Case ในโลกจริง

Bubble Sort ยังเหมาะสำหรับการเรียงลำดับข้อมูลที่ไม่ใหญ่หรือชุดข้อมูลที่มีความซับซ้อนต่ำ เช่น การเรียงลำดับคะแนนสอบของนักเรียนในห้องเรียน หรือการจัดเรียงรายการสินค้าตามราคาทั้งหมดในระบบทะเบียนที่มีข้อมูลไม่มาก

 

ตัวอย่าง Code ภาษา VBA

ในการเขียนอัลกอริธึมนี้ด้วยภาษา VBA คุณสามารถทำได้ง่ายๆ ตามตัวอย่างด้านล่าง:

 Sub BubbleSort()
    Dim arr() As Variant
    Dim n As Long
    Dim i As Long
    Dim j As Long
    Dim temp As Variant

    ' กำหนดค่าเริ่มต้นให้กับอาร์เรย์
    arr = Array(64, 34, 25, 12, 22, 11, 90)
    n = UBound(arr)

    ' เรียงลำดับด้วย Bubble Sort
    For i = 0 To n - 1
        For j = 0 To n - 1 - i
            If arr(j) > arr(j + 1) Then
                ' สลับตำแหน่ง
                temp = arr(j)
                arr(j) = arr(j + 1)
                arr(j + 1) = temp
            End If
        Next j
    Next i

    ' แสดงผลลัพธ์
    For i = 0 To n
        Debug.Print arr(i)
    Next i
End Sub

โค้ดนี้จะสร้างอาร์เรย์ของตัวเลขที่กำหนดขึ้นมาและเรียงลำดับจากน้อยไปหามากโดยใช้ Bubble Sort จากนั้นแสดงผลลัพธ์ผ่านหน้าต่าง Debug Console ที่เราสามารถเห็นได้ในตัวแก้ไข VBA

 

Complexity Analysis

Time Complexity

- Best Case: O(n) เมื่อชุดข้อมูลเรียงอยู่แล้ว - Average Case: O(n^2) ในกรณีทั่วไป - Worst Case: O(n^2) เมื่อชุดข้อมูลทั้งหมดเรียงอยู่ในลำดับตรงกันข้าม

Space Complexity

- O(1) เนื่องจากอัลกอริธึมนี้ทำงานในที่อยู่อาศัยของอาร์เรย์เดิม ไม่ต้องสร้างอาร์เรย์ใหม่

 

ข้อดีและข้อเสียของ Bubble Sort

ข้อดี

1. เข้าใจง่าย: Bubble Sort เป็นอัลกอริธึมที่ง่ายมาก เหมาะสำหรับการใช้สอนพื้นฐานการเขียนโปรแกรมและแนวคิดของอัลกอริธึมการจัดเรียง 2. การจัดการกับข้อมูลขนาดเล็ก: ในกรณีที่มีข้อมูลไม่มาก อัลกอริธึมนี้มีประสิทธิภาพที่ดี

ข้อเสีย

1. ประสิทธิภาพต่ำ: การเปรียบเทียบแบบสองชั้นทำให้ Bubble Sort ไม่เหมาะสำหรับการจัดเรียงข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ เนื่องจากค่า O(n^2) จะทำให้การทำงานช้าลงอย่างมาก 2. ทำงานไม่ใช่แบบเฉพาะเจาะจง: อัลกอริธึมนี้ไม่มีการทำงานเฉพาะเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ เช่น การใช้ตัวแปรติดสถานะที่ทราบได้ว่าชุดข้อมูลถูกจัดเรียงแล้วหรือยัง

 

สรุป

Bubble Sort เป็นอัลกอริธึมที่เข้าใจง่าย ทำให้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับนักเรียนที่ต้องการฝึกทักษะการเขียนโปรแกรม ในการเรียนรู้เกี่ยวกับอัลกอริธึมคะแนนสอบนักเรียนหรือรายการสินค้าสามารถนำ Bubble Sort ไปใช้งานได้ เพื่อให้เข้าใจและฝึกฝนการเขียนโปรแกรมให้ดีขึ้น

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและอัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่ารอช้า! มาเรียนรู้กับเราที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) เปิดโอกาสให้คุณได้พัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมและกระบวนการคิดเชิงลึกที่จะช่วยให้คุณกลายเป็นนักพัฒนามืออาชีพในอนาคต!

 

 

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