1. Thuật toán là gì?

Trong tiếng Anh, thuật toán được viết là Algorithm, còn được gọi là giải thuật. Dân chuyên ngành lập trình được cung cấp định nghĩa về thuật toán như thế này: đó là phương thức gồm những bước để xác định tập hợp câu lệnh có quá trình triển khai thực hiện nhất định, từ đó thực hiện mục đích đảm bảo kết quả đầu ra theo ý muốn.

Có thể giải nghĩa trên dễ hiểu với dân trong ngành lập trình đã hành nghề lâu năm nhưng chắc chắn sẽ rất khó hiểu với những người mới. Vì vậy, My sẽ gửi tới các bạn thêm một cách lý giải nữa có sự kết hợp cùng với hình ảnh ví von My tham khảo được khá hay để bạn dễ hình dung thuật toán là gì một cách sinh động nhất.

Trong từ thuật toán, tạm tách từ thuật ra riêng mà phân tích, sẽ giúp bạn dễ hiểu hơn bản chất thuật toán là gì. Từ “thuật” trong cụm từ ngụ ý là phương pháp, “toán” ở đây là bài toán hay biểu trưng cho một vấn đề nào đó cần được giải quyết. Vậy thuật toán sẽ được hiểu đơn giản là phương pháp giải quyết một bài toán.

Có thể ví một bài toán – vấn đề giống như chiếc hòm bên trong có chứa kho báu. Kho báu ai cũng muốn có, nó cũng chính là đáp án, là kết quả mà chúng ta cần tìm. Chìa khóa để mở chiếc hòm là “thuật toán”. Nếu dùng sai chìa khóa, có thể chúng ta vẫn mở được hòm kho báu nhưng sẽ lâu hơn hoặc khiến cho kho báu ở bên trong bị tác động không còn toàn vẹn nữa. Tất nhiên, dùng đúng chìa thì việc mở hòm sẽ dễ dàng. Mỗi một chiếc hòm kho báu cần phải có chìa khóa riêng. Mở hòm phải mở đúng chìa khóa cũng như việc một vấn đề nào đó phải dùng đúng phương pháp thì mới xử lý được triệt để.

2. Vai trò quan trọng của thuật toán được thể hiện như thế nào?

Việc lập trình là cách đặt yêu cầu, đặt chỉ thị cho máy móc phải giải quyết một bài toán, công việc nào đó. Không có việc một lập trình có thể giải quyết tất cả bài toàn, vấn đề. Mỗi một vấn đề chỉ ứng với một lập trình cụ thể duy nhất. Khi cần thiết xử lý, bạn phải tìm thấy đúng lập trình được tạo ra để dành riêng cho nó thì sẽ cho kết quả đạt được chính xác cao nhất và xử lý triệt để trong thời gian ngắn nhất.

Thuật toán có thể giải quyết tốt khi áp dụng với tập dữ liệu nhỏ và người dùng ít. Vậy với một hệ thống lớn có số lượng người truy cập không đếm xuể, đòi hỏi phải trả kết quả về một cách nhanh chóng thì liệu thuật toán có thể phát huy khả năng bản chất của nó hay không. Điều này cũng một phần phụ thuộc vào cách thực hiện của người dùng.

Người dùng chọn đúng thuật toán thì tốc độ xử lý vấn đề sẽ tăng gấp hàng chục, trăm lần. Thuật toán cũng cần phải được nâng cấp với mức độ dữ liệu và người dùng tương ứng. Cũng giống như lời khẳng định một thuật toán không được tạo ra để xử lý nhiều vấn đề cho nên dữ liệu càng lớn thì thuật toán cũng phải được lập trình phù hợp và đáp ứng.

Để nhìn thấy giá trị của thuật toán đích thực, ngoài dựa vào những thông tin trên, bạn cũng phải nhìn vào

Thực tế cho thấy những phần mềm hiện nay không dùng hoặc chỉ dùng một ít thuật toán mà vẫn đạt được thành công. Phải chăng điều đó là câu trả lời sắt đá rằng thuật toán cũng không quá quan trọng?

Nhưng thực tế cũng chứng minh rằng, các phần mềm sử dụng lượng thuật toán cao, tức có lượng trí tuệ lớn thì đều mang đến chất lượng khác biệt hoàn toàn. Sự thành công của nó lớn hơn hẳn các sản phẩm thông thường khác, nhất là những ứng dụng, chương trình không dùng thuật toán.

Một vài dẫn chứng điển hình cả thế giới công nhận, đằng sau nó là trí tuệ con người, là thuật toán đúng đắn đã được áp dụng. Đó là Google với thuật toán tìm kiếm siêu đẳng hàng đầu thế giới. Là Youtube, Facebook cũng áp dụng rất nhiều thuật toán kết hợp là tìm kiếm, gợi ý nội dung, người dùng, ...

Quả thực không có thuật toán thì chắc chắn chúng ta vẫn có thể xử lý vấn đề hay tạo ra sản phẩm thành công nhưng có thuật toán thì sự thành công sẽ là nổi bật đến khác biệt. Chúng ta nhận ra điều gì từ hai kết quả này. Bản chất, thuật toán không phải là giá trị cốt lõi quyết định tới sự thành công thế cho nên học thuật toán phải dựa vào sản phẩm bạn làm. Dù giỏi hoặc không thực sự thông thạo đối với thuật toán thì cuối cùng chúng ta cũng phải chú trọng vận dụng kỹ năng, kiến thức của mình trong quá trình tạo ra sản phẩm hay xử lý, giải quyết vấn đề.

Nhưng đừng vì thế đáp án trên mà bỏ qua việc học thuật toán vì nó nó giống như chất xúc tác vậy. Học thuật toán rất hữu ích cho việc tư duy trong mọi vấn đề, từ đó bạn có logic để xử lý mọi rắc rối một cách suôn sẻ, dễ dàng. Cũng tương tự vậy, nhờ thuật toán mà mọi suy nghĩ sẽ đi theo chiều hướng tối ưu, sản phẩm vì thế cũng được tạo ra theo cách tối ưu nhất.

3. Một vài thuật toán trong cuộc sống giúp giải quyết nhiều vấn đề

3.1. Tìm đường ngắn nhất

Giả sử một danh sách đường đi từ điểm A đến điểm B được đưa ra, nhiệm vụ của bạn được yêu cầu là tìm đường ngắn nhất đi. Thuật toán này khá thông dụng, dễ thấy nó sẽ xuất hiện ở trong một số ứng dụng mà chúng ta dùng hàng ngày như ứng dụng chỉ đường hay các ứng dụng liên quan tới ngành giao thông vận tải.

Ngoài ra, ở trong hệ thống mạng, thuật toán tìm đường cũng được dùng một cách phổ biến với cơ chế định hướng tín hiệu và đường truyền.  Giả sử như một người ở Hà Nội gọi cho một người đang ở thành phố Hồ Chí Minh, đường truyền của cuộc gọi sẽ đi qua cột thu – phát sóng và dữ liệu để đến máy chủ nhà mạng. Bắt buộc phải có thuật toán tìm đường thì mới tạo ra kết quả về tốc độ tối đa cần đạt.

3.2. Thuật toán tìm kiếm

Thuật toán này cũng xuất hiện ở rất nhiều sản phẩm mà con người đang dùng hiện nay. Vẫn lấy ví dụ điển hình là google. Chúng ta là những lớp người kế thừa sẵn cho nên có thể cho rằng việc tìm kiếm trên google đơn giản. Thế nhưng ở phương diện khác, lấy một ví dụ tương tự phương diện đang muốn nhắc tới để dễ hình dung hơn, có số lượng cực kỳ lớn các món đồ bị bỏ một cách lộn xộn trong căn phòng nhỏ.

Khi muốn tìm bất kể thứ đồ dùng nào trong đó, bạn có tính được phải mất bao lâu thời gian. Chắc chắn dù có gần bạn nhất thì cũng không phải là thời gian ngắn để tìm ra đúng không nào. Vậy thì với sự tìm tòi của Google cho nội dung bạn cần, chỉ một vài giây để trả kết quả là một điều khó khăn và kỳ tích.

Làm được như vậy cũng phải đòi hỏi có một thuật toán cực kỳ mạnh. Dù cho chúng ta đã cảm thấy khá hài lòng với kết quả nhận được nhưng thực tế, đội ngũ lập trình, phát triển Google vẫn tiếp tục miệt mài với công việc tìm ra các thuật toán mạnh hơn, tối tân hơn để giúp công cụ tìm kiếm này không ngừng cải tiến.

Nhìn chung, tìm ra đáp án thuật toán là gì vô cùng quan trọng. Với dân lập trình, đó là nhiệm vụ không thể bỏ qua. Chúng ta có thể tạo nên một sản phẩm với sự góp mặt hoặc không của thuật toán nhưng bản chất mà nói nếu có thuật toán thì chắc chắn sẽ hơn. Quay trở về câu chuyện, nếu không có chìa khóa mở hòm kho báu, chúng ta vẫn mở được hòm nhưng nếu có khóa hòm thì sẽ chẳng mất công cũng không tốn thời gian.