การเดินทางไปยังแต่ละโหนดในโครงสร้างข้อมูลแบบต้นไม้ (Tree) เป็นหัวใจหลักของการจัดการข้อมูลในทางคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่การค้นหาข้อมูลไปจนถึงการแต่งตั้งลำดับความสำคัญของข้อมูล, Tree Traversal Algorithms นั้นมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในโลกแห่งการเขียนโปรแกรม โดยเฉพาะใน Java ที่เป็นภาษาโปรแกรมที่มีการใช้งานแพร่หลายในองค์กรต่างๆ วันนี้เราจะมาพูดถึง 3 Tree Traversal Algorithms ยอดนิยมซึ่งมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวาง ได้แก่ in-order, post-order และ pre-order ตามลำดับ ซึ่งล้วนแล้วแต่มีความสำคัญและหน้าที่ที่แตกต่างกันออกไป
Algorithm เบื้องต้นสำหรับการเดินทางผ่านต้นไม้ข้อมูล (Traversal) คือ in-order traversal. วิธีนี้จะทำการเยือนโหนดซ้าย (left child) ก่อน ตามด้วยโหนดปัจจุบัน (current node) และสุดท้ายคือโหนดขวา (right child). ในการใช้งานกับ binary tree, วิธีนี้จะให้ผลลัพธ์ที่เป็นข้อมูลที่เรียงลำดับได้อย่างเป็นธรรมชาติ.
void inOrderTraversal(Node node) {
if (node == null)
return;
/* first recur on left child */
inOrderTraversal(node.left);
/* then print the data of node */
System.out.print(node.key + " ");
/* now recur on right child */
inOrderTraversal(node.right);
}
ตัวอย่างโค้ดข้างต้นแสดงให้เห็นว่า algorithm in-order ทำงานอย่างไรในภาษา Java. การใช้งาน algorthm นี้ร่วมกับ binary search trees (BST) นั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งในการค้นหาและการเรียงลำดับข้อมูล.
Post-order traversal เป็นวิธีการที่ทำการเยือนโหนดย่อยแต่ละตัวก่อนที่จะเยือนโหนดปัจจุบัน.นั่นคือเราจะเดินทางยัง left child, ตามด้วย right child และสุดท้ายคือโหนดปัจจุบัน. วิธีนี้มีประโยชน์เป็นพิเศษเมื่อต้องการลบต้นไม้ข้อมูลอย่างเป็นระบบ หรือเมื่อต้องการโพสต์การวิเคราะห์นิพจน์.
void postOrderTraversal(Node node) {
if (node == null)
return;
// first recur on left subtree
postOrderTraversal(node.left);
// then recur on right subtree
postOrderTraversal(node.right);
// now deal with the node
System.out.print(node.key + " ");
}
โค้ดข้างต้นเป็นตัวอย่างของวิธีการใช้ post-order traversal algorithm ใน Java. การใช้รูปแบบการเดินทางนี้มักจะพบในการประยุกต์ใช้งานเช่น, การคำนวณค่าของ expression trees.
Pre-order traversal เป็นการเดินทางที่เริ่มจากโหนดปัจจุบันก่อนหน้าการเดินทางไปที่โหนดย่อย. นั่นคือเริ่มจากโหนดปัจจุบัน, ดำเนินการต่อไปยัง left child และตามด้วย right child. วิธีนี้นำมาใช้แพร่หลายในการสร้างโครงสร้างต้นไม้ข้อมูลหรือเพื่อทำการคัดลอกข้อมูลต้นไม้.
void preOrderTraversal(Node node) {
if (node == null)
return;
// first print data of node
System.out.print(node.key + " ");
// then recur on left subtree
preOrderTraversal(node.left);
// now recur on right subtree
preOrderTraversal(node.right);
}
ด้วยตัวอย่างโค้ดแสดงการนำวิธีการ pre-order traversal ไปใช้งานใน Java เห็นได้ชัดว่าวิธีนี้ให้ความสะดวกในการติดตามเส้นทางการเดินทางของ algorithm ในโครงสร้างต้นไม้ข้อมูลแบบทันทีและตรงไปตรงมา.
ต้นไม้ข้อมูลมีความซับซ้อนและเป็นพื้นฐานในหลายๆ applications ทางคอมพิวเตอร์. In-order, post-order, และ pre-order ทุกคนล้วนมีจุดแข็งของตนต่างกันออกไป. In-order traversal เหมาะสำหรับบทบาทในการเรียงลำดับข้อมูล, post-order traversal เหมาะกับการประมวลผลลำดับหลังและ pre-order traversal เหมาะสำหรับการทำ snapshot ของโครงสร้างข้อมูล.
การทราบถึงความแตกต่างและประโยชน์ของแต่ละ algorithm นั้นเป็นสิ่งสำคัญที่นักพัฒนาซอฟต์แวร์ควรจะเข้าใจเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ และเป็นเสน่ห์ของการเรียนรู้ในโลกของการเขียนโปรแกรม. เห็นได้ว่าการมีความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของโครงสร้างข้อมูลพื้นฐานเหล่านี้เป็นองค์ประกอบสำคัญที่จะช่วยให้การพัฒนาโปรแกรมของคุณมีประสิทธิภาพและมีคุณภาพ.
ไม่ว่าคุณจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล, นักพัฒนาเว็บหรือนักพัฒนาแอปพลิเคชัน, การเข้าใจการทำงานของ tree traversal algorithms นั้นมีความสำคัญไม่แพ้กับการทราบเกี่ยวกับภาษาโปรแกรมที่คุณใช้อยู่. เพราะฉะนั้น หากคุณต้องการพัฒนาความสามารถด้านการโปรแกรมมิ่งอย่างมีเสน่ห์และลึกซึ้ง, การศึกษาและการฝึกฝนการใช้งาน algorithms เหล่านี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี.
สำหรับผู้ที่สนใจที่จะเจาะลึกลงไปในแก่นแท้ของการโปรแกรมมิ่ง วิธีการใช้งานและประยุกต์ใช้ algorithms เหล่านี้, สถาบัน Expert-Programming-Tutor (EPT) มีคอร์สต่างๆที่จะช่วยให้คุณปูพื้นฐานทางด้านการเขียนโปรแกรม และเพิ่มพูนทักษะให้กับคุณได้อย่างมืออาชีพ.
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากเจอข้อผิดพลาด หรือต้องการพูดคุย ติดต่อได้ที่ https://m.me/expert.Programming.Tutor/
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM