เรียนรู้ Diagram Voronoi ด้วยภาษา VBA

 

 

บทนำ

ไม่ว่าจะเป็นการวิเคราะห์ข้อมูล การออกแบบ หรือแม้กระทั่งการพัฒนาซอฟต์แวร์ แน่นอนว่าคุณต้องเคยได้ยินเกี่ยวกับ Diagram Voronoi ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในหลายๆ ด้าน รวมถึงการจัดการพื้นที่, การแบ่งเขต, และแม้กระทั่งการทำแผนที่ ในบทความนี้เราจะมาทำความเข้าใจ Diagram Voronoi ว่าคืออะไร, ทำงานอย่างไร, และยกตัวอย่างการใช้งานจริง พร้อมด้วยโค้ดตัวอย่างในการเขียนโปรแกรมด้วยภาษา VBA

 

Voronoi Diagram คืออะไร?

Voronoi Diagram เป็นการจัดการพื้นที่โดยเฉพาะในกรณีที่มีจุดตั้งต้นอยู่หลายๆ จุด เวลานี้เราจะเรียกว่า "เซลล์" ซึ่งแต่ละเซลล์จะแสดงพื้นที่ที่ใกล้ที่สุดของแต่ละจุด การแบ่งเขตนี้จะแสดงให้เห็นว่าในบริเวณใดไปมาของจุดใดจุดหนึ่งจะดีที่สุดในเชิงระยะทาง Euclidean

วิธีการทำงานของ Algorithm

Algorithm ในการสร้าง Voronoi Diagram สามารถทำได้หลายวิธี แต่ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือการใช้หลักการของการแบ่งพื้นที่ที่มีจุดแต่ละจุด คำนวณระยะทางจากจุดในแผนที่ไปยังจุดกลาง หรือจุดตั้งต้นที่เราได้กำหนดไว้ จากนั้นเราจะสร้างเส้นขอบที่เข้ากับพื้นที่ใกล้กันระหว่างจุด

#### ข้อดีและข้อเสียของ Voronoi Diagram

ข้อดี:

- สร้างแผนที่และแบ่งพื้นที่ได้ง่าย

- ช่วยในการทำ Data Analysis

- สามารถประยุกต์ใช้งานได้ในหลายสาขาวิชา เช่น วิทยาศาสตร์, เทคโนโลยี, และสถาปัตยกรรม

ข้อเสีย:

- ซับซ้อนในด้านการคำนวณสำหรับพื้นที่ที่มีจุดมากๆ

- อาจมีความคลาดเคลื่อนในข้อมูลถ้าจุดที่ตั้งมีการเปลี่ยนแปลง

 

Use Case ในชีวิตจริง

การจัดการทรัพยากร

ในเมืองที่มีการจัดการน้ำให้บริการ, Voronoi Diagram สามารถถูกใช้ในการหาจุดตั้งถังน้ำ GTA (Water Tanks) เพื่อให้ประชาชนสามารถเข้าถึงน้ำได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในด้านการวางแผนที่ตั้งสถานีตำรวจหรือโรงพยาบาล เพื่อให้ประชาชนสามารถเข้าถึงเหล่านี้ได้ในระยะเวลาที่น้อยที่สุด

การวิเคราะห์ข้อมูลภาพถ่าย

การสร้าง Voronoi Diagram จะช่วยในการแบ่งแยกข้อมูลในภาพถ่าย เช่น การทำ Segment ของพื้นที่โรงงาน ผลลัพธ์ที่ได้จะสามารถทำให้ผู้ใช้เข้าใจถึงพื้นที่แต่ละส่วนในภาพถ่ายได้ดีขึ้น

 

ตัวอย่างโค้ดในภาษา VBA

มาดูโค้ดตัวอย่างในการสร้าง Voronoi Diagram ด้วย VBA กันดีกว่า ที่นี้เราจะใช้ Excel เป็นเครื่องมือช่วยในการทำงาน:

 Sub CreateVoronoiDiagram()
    Dim i As Long, j As Long
    Dim points() As Variant
    Dim rowCount As Long
    Dim ws As Worksheet

    Set ws = ThisWorkbook.Sheets(1)
    rowCount = ws.Cells(ws.Rows.Count, "A").End(xlUp).Row
    ReDim points(1 To rowCount)

    ' นำข้อมูลจุดตั้งเข้าไปใน Array
    For i = 1 To rowCount
        points(i) = ws.Cells(i, 1).Value & "," & ws.Cells(i, 2).Value
    Next i

    ' วาด Voronoi Diagram
    For i = LBound(points) To UBound(points)
        For j = LBound(points) To UBound(points)
            ' สมมุติว่าเราคำนวณระยะทาง Euclidean ระหว่างจุด i และ j
            ' แล้ววาดกรอบของ Voronoi Diagram
            Call DrawCell(points(i), points(j))
        Next j
    Next i
End Sub

Sub DrawCell(p1 As String, p2 As String)
    ' ฟังก์ชันที่ใช้วาดเซลล์ Voronoi
    ' @TODO: เพิ่มโค้ดสำหรับวาดเซลล์ด้วยไลน์หรือกราฟ
End Sub

โค้ดด้านบนเป็นตัวอย่างง่ายของการสร้าง Voronoi Diagram โดยจะมีการใช้งานสำหรับนำข้อมูลจุดป้อนจาก Excel เข้าไปในอาร์เรย์ แล้วใช้ฟังก์ชันในการวาดเซลล์ Voronoi ซึ่งในโค้ดนี้ยังไม่สมบูรณ์ แต่ให้ภาพรวมว่าเราจะต้องใช้หลักการอะไรมาประยุกต์ใช้

 

วิเคราะห์ความซับซ้อน

การคำนวณ Voronoi Diagram มีความซับซ้อนประมาณ O(n log n) ซึ่งการค้นหาพื้นที่ที่ใกล้ที่สุดใช้หลักการแบ่งกลุ่มและเรียงลำดับ แน่นอนว่าในกรณีที่มีจำนวนจุดมาก ความซับซ้อนนี้อาจทำให้การคำนวณใช้เวลานานขึ้น ได้แต่เป็นปัญหาที่สามารถจัดการได้ในปัจจุบัน

 

สรุป

Voronoi Diagram เป็นเครื่องมือที่สำคัญในหลายๆ สาขาของวิทยาศาสตร์และการจัดการ คุณจะพบว่ามันมีการใช้งานมากมายในชีวิตประจำวัน ไม่ว่าจะเป็นการวิเคราะห์ข้อมูลหรือการวางแผนสาธารณูปโภค ถ้าคุณต้องการเรียนรู้วิธีการใช้งานและเทคนิคการเขียนโปรแกรมเพิ่มเติมในหัวข้อนี้มากกว่านี้ ขอเชิญคุณเรียนรู้เพิ่มเติมที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ที่นี่เรามีการสอนโปรแกรมที่ครอบคลุมทุกแนวทาง รวมถึงการจัดการข้อมูลและการใช้ Algorithm ในโปรแกรมมิ่ง รับรองว่าคุณจะได้ข้อมูลที่มีประโยชน์และสามารถนำไปใช้งานจริงได้อย่างแน่นอน!

 

 

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