Thuật Toán Là Gì? Thuật Toán Trong Lập Trình Và Những Điều Cần Biết

Ngày đăng: 30/10/2022 | Không có phản hồi

Ngày cập nhật: 30/10/2022

Thuật toán là gì? Thuật toán quan trọng như thế nào trong lập trình? Có bao nhiêu thuật toán được sử dụng trong lập trình? Nếu bạn đang thắc mắc về những vấn đề này thì đừng bỏ qua bài viết sau đây của Glints. Theo dõi ngay để hiểu rõ hơn về thuật toán nhé. 

Thuật toán là gì?

Thuật toán là gì? Thuật toán hay còn gọi là giải thuật có khá nhiều định nghĩa khác nhau. Hiểu một cách đơn giản thuật toán là một tập hợp hữu hạn bao gồm các hướng dẫn được xác định rõ ràng, bạn có thể thực hiện được bằng máy tính, thường được dùng để giải quyết một lớp vấn đề hoặc để thực hiện một phép tính. 

Nói một cách dễ hiểu hơn, mỗi bài toán được ví như một chiếc hòm đựng đầy kho báu, và chìa khóa chính là “giải thuật”.Nếu sử dụng không đúng chìa bạn vẫn có thể mở được hòm kho báu, tuy nhiên sẽ mất khá nhiều thời gian và công sức, hoặc nếu mở được hòm thì kho báu bên trong cũng bị méo mó, không được toàn vẹn. 

Việc sử dụng đúng chìa khóa sẽ giúp bạn dễ dàng lấy được kho báu nhanh chóng. Dĩ nhiên, mỗi hòm sẽ luôn cần đến một loại chìa khóa khác nhau, tương tự như thuật toán luôn có những giải thuật xác định. 

Sẽ không có chiếc chìa khóa nào có thể mở được tất cả các hòm kho báu, và cũng không có giải thuật nào có thể giải được toàn bộ các bài toán. 

12 thuật toán cơ bản lập trình viên cần biết 

Sau đây là các thuật toán cơ bản lập trình viên cần biết để hỗ trợ tốt hơn cho công việc của mình. Cùng tìm hiểu để biết được các thuật toán đó là gì nhé. 

Thuật toán Hashing

Hashing là một trong những thuật toán tham gia vào quá trình phát hiện và xác định dữ liệu thích hợp thông qua key và ID. Vai trò chính của hashing là phát hiện lỗi, quản lý bộ nhớ cache, mật mã và tra cứu, cụ thể hàm hashing được tích hợp vào khóa và cho ra các giá trị chính xác nhất. 

Hàm hashing còn được sử dụng như một định danh duy nhất cho các tập dữ liệu và các phép tính toán cho người dùng để tạo ra các giá trị dữ liệu không trùng lặp. Thường hàm hashing được sử dụng trong các bộ định tuyến để lưu trữ địa chỉ IP.

Đọc thêm: C++ Là Gì? Ứng Dụng Ngôn Ngữ Lập Trình C++ Trong Thực Tế

Thuật toán tìm kiếm

Thuật toán tìm kiếm được áp dụng cho dãy cấu trúc dữ liệu tuyến tính hay cấu trúc dữ liệu đồ họa. Đây còn được gọi là thuật toán tìm kiếm nhị phân, giúp cho các nhà phát triển dễ dàng tìm kiếm các hiệu quả trên những tập dữ liệu đã được sắp xếp với hàm phức tạp thời gian của O (log N).

Cơ chế của thuật toán tìm kiếm nhị phân là chia danh sách thành hai nửa cho đến khi thấy được mục đích yêu cầu, sau đó dùng nó để gỡ lỗi, đặc biệt những lỗi liên quan đến git bisection.

Thuật toán sắp xếp

Các nhà phát triển sử dụng thuật toán này để đặt dữ liệu theo cách có tổ chức. Các thành phần cơ bản của thuật toán QuickSort là các phần dữ liệu được dùng để so sánh với nhau nhằm xác định thứ tự tương ứng của chúng. 

Mức độ phức tạp thời gian của O (nlogn) được dùng để thực hiện vào việc so sánh. Tuy nhiên, Radix Sort có kỹ thuật xử lý nhanh hơn QuickSort, lý do vì nó sắp xếp các phần tử trong một mô hình tuyến tính với độ phức tạo thời gian O (n). Các thuật toán sắp xếp khác như: sắp xếp đếm, sắp xếp hợp nhất và sắp xếp nhóm. 

Thuật toán lập trình động

Thuật toán lập trình động thường là một hàm được dùng với mục đích giải quyết các vấn đề phức tạp liên quan đến trí tuệ thông qua quá trình tách các vấn đề thành các bài toán con nhỏ hơn. Sau khi đã giải quyết các bài toán rồi thì thực hiện xây dựng trở lại thành một vấn đề phức tạp đòi hỏi bộ nhớ của các kết quả nhỏ hơn để đưa ra câu trả lời cho vấn đề phức tạp ban đầu. 

Thuật toán trong lập trình có thể tích hợp để ghi nhớ, thông qua đó cho phép lưu trữ các vấn đề đã được giải quyết trước đó. Trường hợp lần tiếp theo xuất hiện thì vấn đề sẽ được giải quyết nhanh hơn rất nhiều. 

Đọc thêm: ASP Net Là Gì? Từ Điển A-Z Về ASP.net Framework Trong Lập Trình

Thuật toán Dijkstra

Một vấn đề cực kỳ quan trọng khác mà các nhà phát triển làm việc là tìm đường dẫn. Đồ thị hóa một cách cực kỳ linh hoạt để mô tả tất cả các loại vấn đề liên quan đến mạng lưới các đối tượng riêng biệt.

Thuật toán Dijkstra là một cách tìm đường đi nhanh nhất giữa hai nút trong biểu đồ. Đây cũng chính là nền tảng của hầu hết các công việc được thực hiện trong việc tìm kiếm đường đi và được sử dụng trong mọi thứ, từ trí tuệ nhân tạo đến thiết kế trò chơi.

Thuật toán phân tích liên kết

Thuật toán phân tích liên kết được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực mạng, thuật toán nào cung cấp khả năng tương quan trong cùng một tên miền với nhiều thực thể khác nhau. 

Phân tích liên kế sử dụng ma trận phức tạp và biểu diễn đồ họa nhằm liên kết các căn cứ tương tự trong cùng một miền hiện tại. Loại thuật toán cơ bản này được dùng trong các công cụ như Google, Facebook, Twitter.

Thuật toán Mô-đun

Các thuật toán mã hóa phức tạp nếu được phân tích dựa trên thuật toán mô-đun sẽ trở nên đơn giản và dễ dàng hơn rất nhiều. Đối với số học mô-đun, các thông số hiện tại đang xử lý chỉ là số nguyên và các phép toán chủ yếu được dùng là cộng, trừ, nhân và chia. 

Thuật toán phân tích cú pháp và xâu ký tự 

Có thể nói quy trình tạo xâu luôn đặc biệt quan trọng đối với miền và phân tử mạng. Để giúp thuật toán xâu ký tự có thể phát huy hết khả năng thì các xâu phải khớp trong cùng một chuỗi dài hoặc khi xác nhận chuỗi bằng cách phân tích cú pháp qua giới hạn đã được xác định từ trước. Thuật toán phân tích cú pháp và xâu ký tự được dùng chỉ yếu trong quá trình phát triển web cho URL.

Thuật toán biến đổi Fourier 

Thuật toán biến đổi Fourier được biết đến là một trong những thuật toán đơn giản nhưng rất mạnh. Loại thuật toán lập trình này được dùng để chuyển đổi tín hiệu từ tên miền thời gian sang miền tần số và ngược lại. 

Hiện tại, các mạng kỹ thuật số như wifi, internet, máy tính, điện thoại, vệ tinh, bộ định vị đều sử dụng thuật toán biến đổi Fourier để vận hành. 

Thuật toán mã hóa Huffman

Mã hóa Huffman là nền tảng của nén văn bản hiện đại. Nó hoạt động bằng cách xem xét tần suất các ký tự khác nhau xuất hiện trong một văn bản và sắp xếp chúng trong một cây dựa trên tần suất này.

Thuật toán các tập không giao nhau

Thuật toán các tập không giao nhau là một cấu trúc dữ liệu đóng vai trò như một cấu trúc trợ giúp một thuật toán được dùng để biểu diễn nhiều tập hợp trong mảng riêng lẻ. Và mỗi mục chính là một phần tử của nhiều tập hợp. 

Do đó, các bộ tách rời được đại diện cho các phần tử được kết nối với nhau trong cùng một thuật toán đồ thị hay phân đoạn của một hình ảnh. 

Hệ số tích phân

Thuật toán hệ số tích phân là một thuật toán cung cấp hướng dẫn từng bước cho bạn về cách lấy các thừa số nguyên tố của một số tổng hợp. Hệ số tích phân giúp bạn giải quyết các vấn đề phức tạp trong nền tảng mã hóa yêu cầu bạn phải giải quyết các số nguyên phức hợp lớn. 

Đọc thêm: Abap Là Gì? Tìm Hiểu Về Ngôn Ngữ Lập Trình Có Thu nhập Khủng

Kết luận

Trên đây là những chia sẻ của Glints về khái niệm thuật toán là gì? Có những loại thuật toán nào được sử dụng rộng rãi trong quá trình lập trình. Mong rằng từ những chia sẻ trên bạn đọc sẽ hiểu rõ hơn về thuật toán và biết cách ứng dụng thuật toán hiệu quả cho công việc lập trình của mình. 

Theo dõi Glints để xem thêm nhiều thông tin hữu ích khác nhé!

IT

Có thể bạn cũng thích