Thuật toán (Algorithm)

• 17-10-2023 00:08:56
• by: baobinhnet

Thuật toán là một tập hợp hữu hạn các hướng dẫn (các bước) được xác định rõ ràng, có thể thực hiện được bằng máy tính, để giải quyết một lớp vấn đề hoặc để thực hiện một phép tính cụ thể. Thuật toán luôn rõ ràng và được sử dụng chỉ rõ việc thực hiện các phép tính, xử lý dữ liệu, suy luận tự động và các tác vụ khác.Một thuật toán bao gồm các bước được thực hiện theo một thứ tự nhất định để đạt được một kết quả cụ thể. Các bước này phải được mô tả rõ ràng và chính xác để máy tính có thể hiểu và thực hiện.

1. Ví dụ về thuật toán:

• Tìm kiếm nhị phân (binary search) để tìm một số trong một dãy đã được sắp xếp (sorted array).
• Sắp xếp nổi bọt (bubble sort) để sắp xếp một dãy số theo thứ tự tăng dần.
• Đệ quy (recursive)
• Thuật toán Euclid để tìm ước số chung lớn nhất của hai số.
• Thuật toán nhân ma trận để nhân hai ma trận.
• Thuật toán tính lãi suất tiền gửi.
• Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất giữa hai điểm trên bản đồ.

2. Đặc điểm của thuật toán

• Hữu hạn: Thuật toán phải có một số lượng bước hữu hạn để kết thúc.
• Rõ ràng: Các bước của thuật toán phải được mô tả rõ ràng và chính xác.
• Định thức: Các bước của thuật toán phải được thực hiện theo một thứ tự nhất định.
• Có thể thực hiện: Thuật toán phải có thể được thực hiện bởi một máy tính.

3. Tính chất của thuật toán

• Tính đúng đắn: Thuật toán phải luôn tạo ra kết quả chính xác.
• Tính hiệu quả: Thuật toán phải có thời gian thực thi và bộ nhớ sử dụng hợp lý.
• Tính linh hoạt: Thuật toán phải có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề khác nhau.

4. Những thuật toán cơ bản

• Thuật toán tìm kiếm (searching algorithms): Thuật toán tìm kiếm được sử dụng để tìm một giá trị hoặc một đối tượng trong một tập dữ liệu.
• Thuật toán sắp xếp (sorting algorithms): Thuật toán sắp xếp được sử dụng để sắp xếp các phần tử của một tập dữ liệu theo một thứ tự nhất định.
• Thuật toán đệ quy (Recursion algorithms): Quá trình trong đó một hàm gọi chính nó trực tiếp hoặc gián tiếp được gọi là đệ quy. Hàm đệ quy (Recursive functions) là các hàm tương ứng thực hiện đệ quy (Hàm gọi chính nó) bên trong chúng
• Quy hoạch động (Dynamic programming): Phương pháp giảm thời gian chạy của các thuật toán thể hiện các tính chất của các bài toán con gối nhau (overlapping subproblem) và cấu trúc con tối ưu (optimal substructure).
• Tìm kiếm mẫu (Pattern searching): Các thuật toán này hữu ích trong trường hợp tìm kiếm một chuỗi trong một chuỗi khác
• Chia để trị (Devide and conquer): Chia (divide): Chia bài toán ra thành các bài toán nhỏ hơn (subproblems). Trị (conquer): Giải quyết bài toán con trong trường hợp nó đủ nhỏ, còn không thì tiếp tục chia thành các bài toán nhỏ hơn nữa. Sau đó kết hợp (combine) các kết quả lại để tìm được kết quả.

5. Ứng dụng của thuật toán

• Toán học: Thuật toán được sử dụng để tính toán, giải phương trình, và chứng minh toán học.
• Khoa học máy tính: Thuật toán được sử dụng để xây dựng các chương trình máy tính, giải các vấn đề lập trình, và phát triển các thuật toán mới.
• Kỹ thuật: Thuật toán được sử dụng trong các lĩnh vực kỹ thuật như điện, điện tử, và cơ khí.
• Kinh tế: Thuật toán được sử dụng trong các lĩnh vực kinh tế như tài chính, marketing, và sản xuất.
• Đời sống hàng ngày: Thuật toán được sử dụng trong các ứng dụng đời sống hàng ngày như tìm kiếm trên web, chơi trò chơi, và điều hướng.

6. Lợi ích của học thuật toán

• Nâng cao khả năng giải quyết vấn đề: Học thuật toán giúp người học phát triển khả năng tư duy logic và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.
• Tăng cường kỹ năng lập trình: Học thuật toán giúp người học hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của các chương trình máy tính, từ đó giúp họ phát triển các kỹ năng lập trình tốt hơn.
• Mở rộng kiến thức: Học thuật toán giúp người học tiếp cận với các lĩnh vực kiến thức mới, chẳng hạn như toán học, khoa học máy tính, và kỹ thuật.

7. Tầm quan trọng của thuật toán

• Toán học: Thuật toán được sử dụng để giải các phương trình, tìm số nguyên tố và thực hiện các phép tính phức tạp khác.
• Khoa học: Thuật toán được sử dụng để mô hình hóa các hệ thống vật lý, phân tích dữ liệu và thực hiện các phép tính thống kê.
• Kỹ thuật: Thuật toán được sử dụng để thiết kế hệ thống, tối ưu hóa các quy trình và kiểm tra chất lượng.
• Kinh doanh: Thuật toán được sử dụng để phân tích dữ liệu, tự động hóa các quy trình và đưa ra quyết định.

8. Học thuật toán hiệu quả

• Đọc sách và tài liệu về thuật toán.
• Luyện tập giải các bài tập về thuật toán.
• Xem các video hướng dẫn về thuật toán.
• Tham gia các khóa học về thuật toán.

---

• Posted by baobinhnet
• 2023-10-16 23:07:10