การเรียงลำดับข้อมูลด้วย Merge Sort ในภาษา VBA

 

ในโลกของการเขียนโปรแกรม การเรียงลำดับข้อมูลเป็นหนึ่งในปัญหาพื้นฐานที่ทุกคนควรรู้ โดยเฉพาะเมื่อเราต้องทำงานกับข้อมูลจำนวนมาก ซึ่งการเรียงลำดับไม่เพียงแต่ช่วยให้เราจัดการข้อมูลได้ง่ายขึ้น แต่ยังทำให้การค้นหาข้อมูลนั้นรวดเร็วขึ้นอีกด้วย ในบทความนี้ เราจะพูดถึง **Merge Sort** — อัลกอริธึมที่มีความนิยมในการเรียงลำดับข้อมูล และเราจะลงรายละเอียดเกี่ยวกับการใช้งาน Merge Sort ด้วยภาษา **VBA** (Visual Basic for Applications) พร้อมตัวอย่างโค้ด และการวิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity) ของมัน

 

Merge Sort คืออะไร?

Merge Sort เป็นอัลกอริธึมการเรียงลำดับแบบ Divide and Conquer หรือการแบ่งและพิชิต โดยมีวิธีการทำงานที่สำคัญคือ การแบ่งข้อมูลที่ต้องการเรียงลำดับออกเป็นครึ่งหนึ่งจนกว่าจะไม่มีข้อมูลเหลือ จากนั้นทำการรวมข้อมูลที่ถูกจัดเรียงไว้ในลักษณะที่ถูกต้อง เมื่อถูกรวมกลับเข้ามาก็จะได้ข้อมูลที่เรียงลำดับอย่างเป็นระเบียบ

คุณสมบัติของ Merge Sort

1. Stable: ไม่เปลี่ยนลำดับของข้อมูลที่มีค่าซ้ำ 2. Complexity: มีความซับซ้อนเชิงเวลาที่ O(n log n) ในทุกกรณี 3. Space Complexity: ต้องการพื้นที่ในการจัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติม O(n)

 

ข้อดีและข้อเสียของ Merge Sort

ข้อดี

- มีความเร็วสูง: อัลกอริธึมนี้มีความเร็วเสมอในกรณีที่มีข้อมูลจำนวนมาก โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับ Bubble Sort หรือ Selection Sort - ยืดหยุ่น: สามารถใช้งานได้กับข้อมูลทุกประเภท ทั้งอาเรย์ ตัวเชื่อมโยง (Linked List) หรือแม้กระทั่งไฟล์ที่มีขนาดใหญ่

ข้อเสีย

- พื้นที่ใช้จ่ายสูง: ต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำรอง ทำให้ใช้หน่วยความจำมากขึ้น - ซับซ้อนในการเข้าใจ: เนื่องจากเป็นอัลกอริธึมที่แบ่งออกเป็นหลายส่วน ทำให้บางครั้งผู้เรียนอาจสงสัยเกี่ยวกับกระบวนการทำงาน

 

Use Case ในโลกจริง

การเรียงลำดับข้อมูลด้วย Merge Sort สามารถใช้ในหลายด้าน เช่น:

- การจัดการฐานข้อมูล: หากบริษัทต้องจัดเก็บข้อมูลลูกค้าหรือผลิตภัณฑ์จำนวนมาก การเรียงลำดับเหล่านี้ทำให้การค้นหาข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น - การจัดการข้อมูลทางสถิติ: เมื่อรีวิวข้อมูลการสำรวจหรือข้อมูลเชิงสถิติ เช่น ข้อมูลผลสำรวจคะแนนสอบ ผู้ใช้จำเป็นต้องเรียงคะแนนเพื่อการวิเคราะห์ที่ถูกต้อง - การเรียงลำดับข้อมูลทางดนตรี: การเรียงลำดับเพลงตามความนิยม กระดาษเสียง จุดประสงค์หรือแหล่งข้อมูลที่หลากหลาย

 

ตัวอย่างโค้ด Merge Sort ในภาษา VBA

ด้านล่างนี้คือตัวอย่างโค้ดใน VBA ที่แสดงการใช้งาน Merge Sort เพื่อเรียงลำดับอาเรย์ของตัวเลข:

 Sub MergeSort(arr As Variant)
    Dim mid As Long
    Dim leftArr() As Variant
    Dim rightArr() As Variant

    If UBound(arr) <= LBound(arr) Then Exit Sub

    mid = (LBound(arr) + UBound(arr)) \ 2
    ReDim leftArr(LBound(arr) To mid)
    ReDim rightArr(mid + 1 To UBound(arr))

    Dim i As Long
    Dim j As Long
    Dim k As Long

    For i = LBound(arr) To mid
        leftArr(i) = arr(i)
    Next i

    For j = mid + 1 To UBound(arr)
        rightArr(j) = arr(j)
    Next j

    MergeSort leftArr
    MergeSort rightArr

    i = LBound(leftArr)
    j = LBound(rightArr)
    k = LBound(arr)

    While i <= UBound(leftArr) And j <= UBound(rightArr)
        If leftArr(i) <= rightArr(j) Then
            arr(k) = leftArr(i)
            i = i + 1
        Else
            arr(k) = rightArr(j)
            j = j + 1
        End If
        k = k + 1
    Wend

    While i <= UBound(leftArr)
        arr(k) = leftArr(i)
        i = i + 1
        k = k + 1
    Wend

    While j <= UBound(rightArr)
        arr(k) = rightArr(j)
        j = j + 1
        k = k + 1
    Wend
End Sub

Sub TestMergeSort()
    Dim data() As Variant
    Dim i As Long

    data = Array(38, 27, 43, 3, 9, 82, 10)

    MergeSort data

    For i = LBound(data) To UBound(data)
        Debug.Print data(i)
    Next i
End Sub

การทำงานของโค้ด

1. MergeSort(arr As Variant): ฟังก์ชันหลักที่พูดถึงการเรียงลำดับ จะทำการแบ่งอาเรย์ออกเป็นส่วนซ้ายและขวา 2. ReDim: ใช้เพื่อสร้างอาเรย์ใหม่ ที่เก็บค่าชุดย่อยของตัวเลขในอาเรย์เดิม 3. While Loop: ทำงานในการรวมข้อมูลกลับเข้าไปในอาเรย์หลัก โดยตรวจสอบค่าจากอาเรย์ย่อย

หลังจากเรียกใช้ฟังก์ชัน `TestMergeSort()` จะได้รับผลลัพธ์เป็นข้อมูลที่เรียงลำดับแล้วใน Immediate Window ของ VBA

 

สรุป

ด้วยความเร็วและความสามารถในการจัดการข้อมูลขนาดใหญ่ Merge Sort จึงเป็นอัลกอริธึมที่ยอดเยี่ยมในการเรียงลำดับข้อมูลที่สำคัญในหลาย ๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นการจัดการกับฐานข้อมูล ข้อมูลเชิงสถิติ หรือแอปพลิเคชันอื่นๆ หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและอัลกอริธึมต่าง ๆ เชิญชวนให้คุณเข้ามาศึกษาที่ EPT (Expert Programming Tutor) ที่เรามีหลักสูตรมากมายให้คุณค้นพบ ไม่ว่าคุณจะเป็นมือใหม่หรือมือโปรก็ตาม!

การเริ่มต้นเรียนรู้การเขียนโปรแกรมในวันนี้ สามารถทำให้คุณเข้าใจและใช้ประโยชน์จากอัลกอริธึมที่มีประโยชน์นี้ในชีวิตประจำวันและการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ!

 

 

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