การจัดเรียงด้วย Bubble Sort ในภาษา Ruby

 

 

อัลกอริธึม Bubble Sort คืออะไร?

Bubble Sort เป็นหนึ่งในอัลกอริธึมการจัดเรียงที่ง่ายที่สุดในโลกของการเขียนโปรแกรม อัลกอริธึมนี้ทำงานโดยการเปรียบเทียบคู่ของสมาชิกในรายการที่ยังไม่ได้จัดเรียง และแลกเปลี่ยนตำแหน่งของพวกเขาถ้าตำแหน่งของสมาชิกนั้นไม่ถูกต้อง โดยสมาชิกที่มีค่าต่ำกว่าจะเลื่อนขึ้นไปด้านบน (เหมือนฟองอากาศที่ลอยขึ้น)

การจัดเรียง Bubble Sort จะทำการวนรอบรายการทั้งหมดจนกว่าจะไม่มีการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้น ซึ่งหมายความว่ารายการได้ถูกจัดเรียงเรียบร้อยแล้ว

 

การใช้งาน Bubble Sort

Bubble Sort มักจะใช้ในกรณีที่รายการที่ต้องการจัดเรียงมีขนาดเล็ก หรือในกรณีที่อัลกอริธึมที่เรียบง่ายและเข้าใจง่ายเป็นสิ่งสำคัญ เช่น การสอนแนวคิดเกี่ยวกับการจัดเรียงในชั้นเรียน หรือในโปรแกรมที่ไม่ต้องการความซับซ้อน

ตัวอย่าง Code ภาษา Ruby

 def bubble_sort(array)
  n = array.length
  # ทำการวนลูป n-1 ครั้ง
  (0...n-1).each do
    swapped = false
    # เปรียบเทียบแต่ละคู่
    (0...n-1).each do |j|
      if array[j] > array[j+1]
        # แลกเปลี่ยนตำแหน่งถ้าจำเป็น
        array[j], array[j+1] = array[j+1], array[j]
        swapped = true
      end
    end
    # ถ้าไม่มีการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้น หมายความว่าจัดเรียงเสร็จแล้ว
    break unless swapped
  end
  array
end

# เรียกใช้ฟังก์ชัน
my_array = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
sorted_array = bubble_sort(my_array)
puts "Sorted Array: #{sorted_array}"

ในตัวอย่างข้างต้น เราได้กำหนดฟังก์ชัน `bubble_sort` เพื่อจัดเรียงอาเรย์ของตัวเลขที่มีการใช้งานการเปรียบเทียบและการแลกเปลี่ยน โดยจะทำงานไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะไม่มีการแลกเปลี่ยนอีก

 

Usecase ในโลกจริง

ลองนึกภาพคุณมีรายชื่อของนักเรียนที่ต้องการจัดเรียงตามตัวอักษร เวลาเราพูดถึงการจัดเรียงข้อมูลที่มีขนาดเล็กอย่างเช่น ชื่อหรือแผนที่ คุณอาจจะใช้ Bubble Sort ในการทำงาน เพราะว่าอัลกอริธึมนี้เข้าใจง่ายและสามารถทำได้รวดเร็วเมื่อผู้ใช้ไม่ต้องการทำงานกับขนาดข้อมูลใหญ่

นอกจากนี้ Bubble Sort ยังสามารถใช้ในการเรียนการสอนให้กับเด็ก ๆ ที่เพิ่งเริ่มเรียนเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม ในการเข้าใจปรากฏการณ์ของการเปรียบเทียบและการจัดเรียง

 

การวิเคราะห์ Complexity

Time Complexity

:

- ในกรณีที่ดีที่สุด (Best Case): O(n) — เมื่อหมายเลขเรียงอยู่แล้ว

- ในกรณีเฉลี่ย (Average Case): O(n²) — เมื่อต้องมีการแลกเปลี่ยนหลายครั้ง

- ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด (Worst Case): O(n²) — เมื่อข้อมูลอยู่ในลำดับที่ตรงกันข้าม

Space Complexity

:

- O(1) — ด้วยการใช้พื้นที่เพิ่มเติมในตรรกะของการแลกเปลี่ยน เราคือจัดเรียงในค่าใช้จ่ายของพื้นที่เป็นศูนย์

 

ข้อดีและข้อเสียของ Bubble Sort

ข้อดี:

1. เข้าใจง่าย: โค้ดอ่านง่ายและเข้าใจได้ง่าย ทำให้ Bubble Sort เป็นถูกใช้บ่อยในการเรียนการสอน 2. การใช้งานในที่เรียบง่าย: ประมาณใช้ในขนาดข้อมูลเล็กหรือสำหรับการสอน

ข้อเสีย:

1. ไม่เหมาะกับข้อมูลขนาดใหญ่: การจัดเรียงที่ใช้ O(n²) จะทำให้ Bubble Sort ทำงานช้าในขนาดข้อมูลใหญ่ 2. ประสิทธิภาพต่ำ: Bubble Sort ถือว่าเป็นอัลกอริธึมการจัดเรียงที่ไม่คุ้มค่าถ้าเทียบกับอัลกอริธึมอื่นๆ เช่น Quick Sort หรือ Merge Sort

 

สรุป

ถึงแม้ว่าสมรรถภาพของ Bubble Sort จะมีจำกัดเมื่อทำงานกับข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ แต่ความเรียบง่ายและการเข้าใจง่ายของตัวอัลกอริธึมนี้ทำให้มันยังคงมีความนิยมในแวดวงการสอนเกี่ยวกับการจัดเรียงข้อมูลให้นักเรียนใหม่ในเชิงการเขียนโปรแกรม เราหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณมีความเข้าใจที่ชัดเจนขึ้นเกี่ยวกับ Bubble Sort

ถ้าคุณสนใจที่จะศึกษาหรือเรียนรู้การเขียนโปรแกรมอย่างละเอียดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เราขอเชิญคุณสมัครเรียนที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ที่นี่เรามีคอร์สเรียนที่หลากหลายพร้อมคุณภาพการสอนที่ดีที่สุด พร้อมที่จะช่วยให้คุณเติบโตในสายอาชีพของคุณ!

 

 

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