Tính chất và ý nghĩa quan trọng của thuật toán trong thời đại công nghệ

Nội dung

Thuật toán rất quan trọng trong thời đại công nghệ, thế nhưng đối với nhiều người, khái niệm này khá trừu tượng. Hãy cùng Vega Fintech tìm hiểu về thuật toán nhé.

I. Thuật toán là gì?

Thuật toán (Algorithm) là một thuật ngữ trong ngành khoa học máy tính, là căn nguyên của ngành lập trình học, chỉ một tập hợp các hướng dẫn được xác định rõ ràng, có thể thực hiện được bằng máy tính giúp giải quyết một lớp vấn đề hay thực hiện một phép tính. Số bước hướng dẫn trong thuật toán luôn hữu hạn, rõ ràng và logic.

Thuật toán còn được gọi bằng các tên khác như thuật giải hay giải thuật.

Thuật toán là giúp giải quyết các vấn đề một cách tổng quát và chính xác

Thuật toán chính là “chìa khóa” giúp giải quyết vấn đề, nếu dùng đúng “chìa khóa” thì vấn đề được giải quyết một cách nhanh chóng và gọn nhẹ, nếu dùng sai “chìa khóa” hoặc không có “chìa khóa” thì bạn sẽ không thể giải quyết được.

Mỗi vấn đề cần một loại giải thuật riêng và không có thuật toán nào giải quyết được mọi vấn đề.

II. Thuật toán có những tính chất nào?

Thuật toán có các tính chất như: Tính chính xác, tính khách quan, tính rõ ràng, phổ dụng, tính rõ ràng, tính quy củ, tính kết thúc… Có thể tóm tắt gọn lại với 5 điểm chính sau:

1. Tính xác định

Thuật toán xác định là các thuật toán thực hiện những bước cố định và kết thúc với một kết quả và hai trạng thái (chấp nhận hay từ chối). Những thuật toán có kết quả ngẫu nhiên là thuật toán không xác định.

Ví dụ về thuật toán xác định:

function is_odd(n):

if n mod 2 = 1

then return true

else return false

Thuật toán trên được sử dụng để xác định một số nhất định có phải là số lẻ hay không.

Thuật toán chính xác phải có số bước xác định, hữu hạn

2. Tính hữu hạn

Một thuật giải chỉ nên có số bước hữu hạn và kết thúc sau một khoảng thời gian nhất định, nếu không đáp ứng được tính chất này, bài toán sẽ lặp lại vô tận và không cho ra kết quả như mong muốn.

Tính hữu hạn dễ bị vi phạm do những sai sót khi trình bày.

3. Tính tổng quát

Giải thuật có tính tổng quát bởi nó có thể áp dụng được cho mọi trường hợp chứ không phải chỉ 1 hoặc 2 trường hợp cụ thể.

Ví dụ: Bài toán giải phương trình bậc 2 bằng Delta được coi là có tính tổng quát bởi nó luôn giải được với mọi giá trị a, b, c bất kỳ.

Tuy nhiên không phải lúc nào tính tổng quát cũng được đảm bảo bởi có những thời điểm người ta chỉ xây dựng thuật toán cho một dạng bài toán đặc trưng mà thôi.

4. Tính hiệu quả

Tính chất này liên quan đến lượng tài nguyên tính toán được sử dụng, tính chất này liên quan đến thời gian và dung lượng cần thiết để chạy một thuật giải cụ thể.

Tính hiệu quả của thuật toán thể hiện ở việc giải quyết công việc và lượng lưu trữ

5. Tính chính xác

Thuật toán cần có tính chính xác cao, đây là yếu tố quan trọng nhất mang tính chất khả dụng và khách quan. Sau khi đưa dữ liệu vào, thuật toán sẽ hoạt động và cho ra kết quả như ý muốn. Dù giải theo cách nào thì bài toán cũng chỉ cho ra một đáp án duy nhất, nếu như đáp án khác nhau thì cần xem lại quá trình xử lý. Bất kỳ thuật toán nào được tạo ra cũng đều mong muốn đạt được tính chính xác cao, thế nhưng không phải lúc nào cũng đạt được điều này.

Ngoài ra, một thuật toán luôn luôn được xếp theo một trình tự quy củ, điều này giúp các thao tác trở nên trơn tru và nhanh gọn hơn rất nhiều. Đây là "tính rõ ràng", thể hiện trên nguyên tắc lệnh. "Tính khả dụng" được thể hiện ở việc linh động. Nó không cố định mà có thể ứng dụng trong nhiều bài toán với nhiều dạng tương tự.

III. Ý nghĩa đặc biệt của thuật toán

Đối với một lập trình viên, hay một chuyên viên kỹ thuật máy tính thì thuật toán là vô cùng quan trọng. Công việc chính của lập trình viên là tạo ra các website, trò chơi, ứng dụng và đảm bảo cho chúng hoạt động hiệu quả. Việc tạo ra các thuật giải chính xác sẽ giúp giải quyết vấn đề tốt nhất, nâng cao hiệu quả hoạt động của một chương trình máy tính.

Thuật toán có vai trò quan trọng trong thời đại công nghệ

Đồng thời, với thuật toán chính xác, chuyên viên kỹ thuật có thể dự đoán, kịp thời phát hiện và sửa chữa những sự cố ngoài ý muốn.

Thuật toán chính xác cũng giúp tiết kiệm tài nguyên (bộ nhớ máy tính) do sử dụng ít không gian lưu trữ hơn.

Thuật toán giúp tiết kiệm chi phí. Khi chọn đúng thuật toán sẽ giúp cải thiện tốc độ hoạt động của chương trình, tiết kiệm dung lượng bộ nhớ, tương ứng với tiết kiệm chi phí để chương trình hoạt động.

Tất nhiên thuật toán có nhiều dạng khác nhau, tùy theo công việc cụ thể, lập trình viên có thể linh động ứng biến các dạng thuật giải cũ hay cách sáng tạo ra các thuật giải mới để có hiệu quả cao hơn.

Hy vọng qua thông tin Vega Fintech chia sẻ, các bạn có thể hiểu rõ thuật toán là gì và vai trò, ý nghĩa của thuật toán trong cuộc sống ngày nay. Hãy theo dõi thêm các bài viết của chúng tôi để cập nhật kiến thức công nghệ nhé.