การเรียนรู้ Bubble Sort ด้วย Groovy

 

ในวงการเขียนโปรแกรมนั้น การเรียนรู้เกี่ยวกับ **Algorithm** หรือ ขั้นตอนการแก้ปัญหาที่มีลำดับเป็นสำคัญมาก เพราะมันไม่เพียงแค่ช่วยให้เราเขียนโค้ดได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังทำให้เรามีวิธีการคิดที่ชัดเจนในการแก้ปัญหาต่างๆ ดังนั้นวันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับ **Bubble Sort** กัน ซึ่งเป็นหนึ่งในอัลกอริธึมที่ง่ายที่สุดและเหมาะสำหรับมือใหม่

 

Bubble Sort คืออะไร?

Bubble Sort คืออัลกอริธึมการจัดเรียงข้อมูล (Sorting Algorithm) ที่มีวิธีการทำงานอย่างง่าย ๆ โดยโปรแกรมจะเปรียบเทียบและสลับตำแหน่งของข้อมูลในอาร์เรย์หรือรายการตามลำดับที่กำหนด หากตำแหน่งซ้ายมากกว่าตำแหน่งขวามันก็จะทำการสลับไปเรื่อย ๆ จนให้ทั้งหมดอยู่ในลำดับที่ต้องการ กระบวนการนี้จะทำจนกว่าจะไม่มีการสลับเพิ่มเติมอีก

 

ขอบเขตการใช้งาน (Usecase)

Bubble Sort มักใช้ในสถานการณ์ที่มีขนาดข้อมูลเล็กและไม่ต้องการประสิทธิภาพที่สูงมาก เช่น การจัดเรียงข้อมูลในแอปพลิเคชันที่มีความซับซ้อนน้อย ลดความยุ่งยากในโค้ดของเรา รวมถึงใช้ในระบบการเรียนการสอนเพื่อให้นักเรียนได้เห็นภาพและเข้าใจอัลกอริธึมการจัดเรียงที่ง่าย ๆ

 

โค้ดตัวอย่างด้วย Groovy

มาลองดูตัวอย่างโค้ดของ Bubble Sort ที่เขียนด้วยภาษา Groovy กันเถอะ:

 def bubbleSort(arr) {
    def n = arr.size()
    boolean swapped
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        swapped = false
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // Swap arr[j] and arr[j + 1]
                def temp = arr[j]
                arr[j] = arr[j + 1]
                arr[j + 1] = temp
                swapped = true
            }
        }
        // If no two elements were swapped by inner loop, then break
        if (!swapped) break
    }
    return arr
}

def numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
def sortedNumbers = bubbleSort(numbers)
println("Sorted array: ${sortedNumbers}")

ในโค้ดด้านบน เราสร้างฟังก์ชัน `bubbleSort` ที่รับพารามิเตอร์เป็นอาร์เรย์ `arr` ข้างในฟังก์ชันจะมีวงวน `for` สองชุด วงวนแรกจะวิ่งจาก 0 ถึง n-1 และวงวนที่สองจะเปรียบเทียบค่าระหว่างตำแหน่ง j และ j+1 แล้วสลับค่าถ้าจำเป็น

 

วิเคราะห์ความซับซ้อน (Complexity Analysis)

**Bubble Sort** มีความซับซ้อนทางเวลา (Time Complexity) ที่เป็น **O(n^2)** ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด หรือกรณีเฉลี่ย ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออาร์เรย์ต้องถูกจัดเรียงใหม่ตลอดทั้งคิว ขณะที่ในกรณีที่ดีที่สุด (Best-case scenario) เราจะมีเวลาในระดับ **O(n)** หากอาร์เรย์ถูกจัดเรียงไว้แล้ว

นอกจากนี้ ความซับซ้อนทางพื้นที่ (Space Complexity) ของ Bubble Sort นั้นเป็น O(1) เนื่องจากมันไม่ต้องการพื้นที่เพิ่มเติมในการจัดเก็บข้อมูล

ข้อดีข้อเสียของ Bubble Sort

#### ข้อดี:

1. เข้าใจง่าย: Bubble Sort มีวิธีการทำงานที่เข้าใจง่าย เหมาะสำหรับผู้ที่เริ่มต้นเรียนรู้การเขียนโปรแกรม 2. ไม่มีความต้องการของพื้นที่เพิ่มเติม: ใช้พื้นที่จัดเก็บน้อยมากเพราะทำงานภายในอาร์เรย์ต้นฉบับโดยไม่ต้องสร้างอาร์เรย์ใหม่

#### ข้อเสีย:

1. ไม่เหมาะสำหรับข้อมูลขนาดใหญ่: ด้วยซับซ้อนทางเวลาที่สูงทำให้ Bubble Sort ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ 2. ประสิทธิภาพต่ำ: ในการจัดเรียงข้อมูลที่มีจำนวนมาก ๆ Bubble Sort จะช้าหากเปรียบเทียบกับอัลกอริธึมอื่นๆ เช่น Quick Sort หรือ Merge Sort

 

สรุป

Bubble Sort เป็นอัลกอริธึมที่เหมาะสำหรับใช้ในการศึกษาทางด้านการจัดเรียงข้อมูลสำหรับมือใหม่ เนื่องจากมันสามารถเข้าใจได้ง่าย แม้ว่าจะไม่เหมาะกับการปฏิบัติในสถานการณ์ที่ต้องการประสิทธิภาพ แต่การเรียนรู้แนวคิดและวิธีการทำงานของ Bubble Sort จะช่วยสร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่งให้กับนักเรียนในการเรียนรู้เกี่ยวกับอัลกอริธึมการจัดเรียงอื่นๆ ในอนาคต

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้การเขียนโปรแกรมเพิ่มขึ้น เราขอแนะนำให้มาศึกษาที่ Expert-Programming-Tutor (EPT) ที่นี่คุณจะได้เรียนรู้โดยตรงจากผู้เชี่ยวชาญ พร้อมกับตัวอย่างจริง และการฝึกพัฒนาโค้ดได้อย่างต่อเนื่อง มาร่วมเป็นส่วนหนึ่งของการเรียนรู้ในคอมพิวเตอร์โปรแกรมมิ่งกันเถอะ!

 

 

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