Hồ sơ năng lực Công ty là gì? Mẫu hồ sơ năng lực công ty xây dựng (Kèm mẫu PDF)
Trình bài khái niệm, vai trò, Nội dung và cách thức trình bày của hồ sơ năng lực công ty thương mại
Thuật toán là gì ?
Thuật toán (Algorithm) là một phương thức gồm tập hợp một tập hợp hữu hạn các hướng dẫn rõ ràng, có thể được thực hiện bằng máy tính, thường được sử dụng để giải quyết một loạt vấn đề hoặc thực hiện một phép tính hay một vấn đề logic nào đó.
VD: Hãy tưởng tượng mỗi bài toán như một chiếc hòm chứa kho báu, và “giải thuật” là chìa khóa chính. Nếu sử dụng chìa khóa không đúng, bạn vẫn có thể mở được hòm, nhưng sẽ mất nhiều thời gian và công sức, hoặc kho báu bên trong có thể bị hỏng, không còn nguyên vẹn.Việc sử dụng chính xác chìa khóa sẽ giúp bạn nhanh chóng lấy được kho báu. Tuy nhiên, mỗi hòm sẽ đòi hỏi một loại chìa khóa khác nhau, tương tự như mỗi vấn đề cần có các giải thuật riêng biệt.
12 dạng thuật toán cơ bản cho lập trình viên
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.
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.
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
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.
Trong toán học và tính toán, hệ số tích phân không liên quan đến việc tìm các thừa số nguyên tố của một số tổng hợp. Thay vào đó, hệ số tích phân là một khái niệm trong lĩnh vực tích phân, đo lường mức độ ảnh hưởng của một biến đổi hoặc hàm số trong quá trình tích phân.
Hệ số tích phân xuất hiện trong các công thức tính diện tích, khối lượng, tổng, tích phân xác suất và nhiều ứng dụng khác. Nó giúp xác định tương quan giữa đại lượng biến thiên và quá trình tích phân.
Đọc thêm: Database ( cơ sở dữ liệu ) là gì ? Chức năng và những loại cơ sở dữ liệu phổ biến
Vai trò quan trọng của thuật toán
Sử dụng tài nguyên đúng cách
Phần mềm máy tính chứa nhiều tài nguyên, như cơ sở dữ liệu, bộ nhớ, thư viện và bộ đệm. Thuật toán giúp hài hòa các hoạt động của phần mềm và đảm bảo chương trình máy tính hoạt động trơn tru.
Việc hiểu và áp dụng đúng thuật toán không chỉ giúp tăng cường khả năng giải quyết vấn đề mà còn giúp xây dựng tư duy logic, phản xạ toán học và kỹ năng sáng tạo.
Điều tiết điện năng tiêu thụ
Tất cả các chương trình máy tính đều cần năng lượng để hoạt động. Một số chương trình yêu cầu nhiều năng lượng hơn các chương trình, ứng dụng khác. Vai trò của thuật toán là điều chỉnh lượng điện năng mà các chương trình có thể cần hoặc phải tiêu tốn trong một khoảng thời gian nhất định.
Cải thiện hiệu quả của các chương trình máy tính
Thuật toán xem xét các nguồn lực sẵn có, nhu cầu về năng lượng và thời gian phù hợp để giải quyết vấn đề, tốiưu hóa việc tìm kiếm. Thuật toán chính là chỉ dẫn để tìm thấy kết quả cho vấn đề một cách tối ưu nhất. Các lập trình viên sử dụng thuật toán để tìm ra con đường ngắn nhất để giải quyết vấn đề. Chẳng hạn, Google Map, Grab, Uber sử dụng thuật toán để tính toán quãng đường ngắn nhất, thuận tiện nhất khi hướng dẫn, hỗ trợ khách hàng di chuyển.
Tăng tốc độ hoạt động
Các thuật toán được thiết kế để tăng đáng kể tốc độ hoạt động. Điều này nhằm đảm bảo rằng các nhiệm vụ hiện tại không mất quá nhiều thời gian để giải quyết hoặc gây ra sự chậm trễ không cần thiết. Chính đặc điểm này giúp các thuật toán và máy tính nói chung có thể giải quyết nhiều nhiệm vụ cùng một lúc mà không gặp quá nhiều khó khăn.
Nâng cao trải nghiệm truyền thông xã hội
Thuật toán xác định bài đăng nào nên xuất hiện và hiển thị các quảng cáo có liên quan trên nguồn cấp dữ liệu của người dùng. Ví dụ: thuật toán của Facebook nghiên cứu các loại bài đăng và trang mà mỗi người dùng lướt qua và tương tác. Sau đó, nó cho hiển thị các bài đăng và quảng cáo có chủ đề tương tự cho người dùng.
Khả năng bảo mật tốt
Thuật toán đều được mã hóa thành các chuỗi ký tự. Khi truyền tải và nhận dữ liệu đều cần mã hóa. Vì thế, có thể giảm sự xâm nhập từ các hacker. Điều này thể hiện khả năng bảo mật tốt của thuật toán.
Các bước để viết một thuật toán
Bước 1: Phân tích và phác thảo thuật toán
Bước đầu tiên, chúng ta cần phân tích rõ vấn đề, sau đó hình dung được hướng giải quyết và chiến thuật thiết kế thuật toán. Để hoàn thành được này, ta cần đến khá nhiều kiến thức căn bản của môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật, cụ thể, tiêu biểu là 5 chiến thuật thiết kế thuật toán sau: Chia để trị – divide and conquer, Giải thuật tham ăn – Greedy Method
Lập trình quy hoạch động – Dynamic Programming, Back Tracking và Branch and Bound. Trong đó, chiến thuật chia để trị là được sử dụng phổ biến nhất.
Bước 2: Kiểm tra thuật toán
Sau khi thiết kế xong thuật toán, ta cần kiểm tra tính đúng đắn của nó bằng cách đưa thuật toán vào máy tính. Sau đó, nhập input, tức tài liệu nguồn vào ở định dạng tương thích. Bước kiểm tra này là để đảm bảo thuật toán sẽ hoạt động trơn tru trên mọi ngôn từ lập trình.
Bước 3: Đánh giá thuật toán
Để biết được thuật toán có hiệu quả hay không thì chúng ta cần phải đánh giá nó. Ta có thể đánh giá hiệu năng thuật toán theo 2 yếu tố là thời hạn thực thi và bộ nhớ sử dụng. Vì trong quá trình chạy thuật toán thì CPU cần tiêu tốn thời gian quyết và xử lý để thực thi những phép toán, còn bộ nhớ sẽ là nơi chứa tài liệu và chương trình thực thi.
Bước 4: Test chương trình thuật toán
Việc test chương trình được thực hiện bởi các Tester sẽ chia thành 2 giai đoạn là debugging và profiling. Debugging là quá trình thực thi chương trình dựa trên một tập dữ liệu mẫu để xác định các lỗi xảy ra (loại lỗi, vị trí lỗi,…) và khắc phục chúng. Tuy nhiên giai đoạn này hầu như không bao giờ phát hiện được 100% lỗi. Profiling cũng là quá trình thực thi chương trình trên một tập dữ liệu mẫu nhưng trong giai đoạn này, người ta sẽ đo thời gian cũng như dung lượng bộ nhớ.
Bước 5: Hoàn thiện thuật toán và ứng dụng
Sau khi đã hoàn tất các bước trên thì ta sẽ một lần nữa kiểm thử lại, đảm bảo thuật toán không còn lỗi hay sai sót nào. Và cuối cùng là sử dụng thuật toán để giải quyết vấn đề hay bài toán mà bạn hay công ty đang gặp phải
Thuật toán chính là hạt giống cơ bản cho mọi hoạt động trong lập trình, từ xử lý thông tin đơn giản đến những ứng dụng phức tạp. Trong bài viết trên, 1900 - tin tức việc làm đã chia sể đến bạn những kiến thức mới mẻ về thuật toán. Hy vọng bạn hiểu rõ và áp dụng thành công !
Đọc thêm:
Xu hướng công nghệ (New Technology Trends) là gì? Top 10 xu hướng công nghệ mới nhất
Data Engineer là gì? Lộ trình 4 bước để trở thành Data Engineer
Việc làm dành cho sinh viên:
Việc làm gia sư các môn cập nhật theo ngày mới nhất
Việc làm thêm nhân viên phục vụ nhà hàng/ quán cafe dành cho sinh viên
