Thuật toán tìm kiếm là gì? thuật toán tìm kiếm nhanh nhất hiện nay

Trong đa phần các hệ làm chủ dữ liệu, thao tác tìm kiếm thường được thực hiện nhất để khai thác thông tin khác nhau. Vì vậy, khi xây dựng một hệ làm chủ thông tin thuộc máy tính, bên cạnh các thuật toán tìm kiếm, các thuật toán sắp đặt dữ liệu cũng là một trong những đề tài được quan tâm vị trí đầu tiên. Hãy cũng mình tìm hiểu về thuật toán tìm kiếm thông dụng nhé.

Thuật toán sắp đặt là gì?

Thuật toán sắp đặt Là bài toán khắc phục việc tổ chức dữ liệu theo một trật tự nhất định, thường là tăng dần hoặc giảm dần.

Chẳng hạn điển hình nhất trong thực tiễn như:

Các áp dụng làm chủ danh bạ ở smartphone thì có sắp đặt theo số, theo tên. Làm chủ học viên thì có sắp đặt theo mã, điểm, theo lớp, theo trường, …

Như thế, trong cuộc đời có rất là nhiều mục đích cần phải sắp đặt các phần tử theo một trình tự nhất định. Như lúc bạn học lập trình bạn cần sắp đặt dãy số tăng dần, giảm dần bởi các kỹ thuật sắp đặt được tìm hiểu & nghiên cứu kỹ càng.

thuật toán sắp sếp là gì

Trong nghề khoa học laptop & toán học, thuật toán sắp đặt là một thuật toán sắp đặt các phần tử của một mục lục (hay một mảng) theo thứ tự tăng hoặc giảm tùy vào.

Có những thuật toán sắp sếp như:

  • Xếp đặt chọn
  • Xếp đặt chèn
  • Xếp đặt nổi bọt
  • Xếp đặt Quick sort
  • Xếp đặt Help sort
  • Xếp đặt Merge sort

Thuật toán tìm kiếm là gì?

Tìm kiếm là tiến trình tìm một phần tử nằm trong một tập hợp rất là nhiều phần tử dựa trên một yêu cầu nào đó. Chẳng hạn bạn cần tìm học viên giỏi có tổng điểm cao nhất trong một mục lục học viên của trường có 1000 học viên thì tiến trình đó ta gọi là tìm kiếm.

Nếu như một tập hợp đã được sắp đặt thì tiến trình tìm kiếm trong tập hợp đó sẽ nhanh hơn.

Như chẳng hạn trên nếu điểm số học viên đã được sắp đặt theo tăng dần hoặc giảm dần thì ta rất đơn giản tìm kiếm được học viên đó. Còn nếu đó là một mục lục tùm lum không có thú tự thì bạn có thể sẽ mất khá nhiều thời gian để giải quyết chúng.

thuật toán tìm kiếm là gìthuật toán tìm kiếm là gì

Hiện nay, tất cả chúng ta thường sử dụng hai thuật toán tìm kiếm đó là

  • Thuật toán tìm kiếm tuyến tính.
  • Thuật toán tìm kiếm nhị phân.

Thuật toán tìm kiếm nhị phân là tiến trình tìm kiếm trong một tập hợp đã được sắp đặt theo thứ tự.

Thuật toán tìm kiếm tuyến tính là tiến trình tìm kiếm trong một tập hợp chưa sắp đặt.

Cả hai thuật toán đều có những ưu & khuyết điểm khác nhau.

Đọc thêm: Website giành riêng cho lập trình viên

Thuật toán tìm kiếm tuyến tính

Sáng kiến

Thực hiện tìm kiếm từ đầu cho đến cuối mảng (hoặc trái lại).

  • Nếu tìm thấy trả địa điểm của kết quả tìm kiếm.
  • Còn nếu như không tìm thấy thì trả về 1.

Các bước thực hiện

  • Bước 1: Duyệt mảng (ɳ phần tử) từ vị trí thứ nhất ι = 0.
  • Bước 2: Thực hiện so sánh giá trị arr[i] & key. Nếu arr[i] == key trả về địa điểm ι.
  • Bước 3: Nếu như duyệt hết phần tử mảng vẫn không tìm thấy thì trả về -1.

Nhận xét

  • Trong trường hợp tốt nhất, phần tử cần tìm nằm ngay ở vị trí thứ nhất, thuật toán sử dụng 1 lần so sánh.
  • Trong trường hợp xấu nhất, phần tử cần tìm nằm ngay ở địa điểm cuối hoặc không nằm trong mảng, thuật toán cần sử dụng n-1 lần so sánh.
  • Linear Search đây là một giải thuật dễ dàng khi hiện thực nó & giải thuật này khá hiệu quả với mục lục đủ nhỏ hoặc một mục lục chưa được sắp đặt.

Thuật toán tìm kiếm nhị phân

Thuật toán tìm kiếm nhị phân là một thuật toán tìm kiếm nhanh đối với thuật toán tìm kiếm tuần tự, nhất là so với một mục lục lớn, nhiều phần tử.

Sáng kiến

Để triển khai được thuật toán này hãy chắc cú là mảng đã được sắp đặt. Dưới đây là sáng tạo triển khai thuật toán.

Xét đoạn mảng arr[left…right] cần phần tử tìm kiếm phần tử Ҳ. Ta so sánh Ҳ với phần tử ở địa điểm giữa của mảng(mid = (left + right)/2). Nếu:

  • Nếu phần tử arr[mid] = Ҳ. Mang tổng kết & thoát chương trình.
  • Nếu arr[mid] < Ҳ. Ta chỉ thực hiện tìm kiếm trên đoạn arr[mid+1…right].
  • Nếu arr[mid] > Ҳ. Ta chỉ thực hiện tìm kiếm trên đoạn arr[left…mid-1].

Khi vận dụng thuật toán tìm kiếm nhị phân. Độ cầu kỳ cho trường hợp xấu nhất gặp là Σ(log(ɳ)).

Vì sao cần có thuật toán tìm kiếm?

Trong thực tiễn ở cuộc đời, có rất là nhiều bài toán khác nhau. Nhưng hầu hết toàn bộ những bài toán đó tất cả chúng ta đều quy về một bài toán duy nhất, đó chính là bài toán tìm kiếm.

Chẳng hạn dễ dàng là khi bạn thực hiện giải một bài toán. Có thể bạn sẽ có nhiều cách thực hiện nó, nhưng mục đích cuối cùng của các bạn chính là đi tìm giải đáp của bài toán. Hay là khi bạn thực hiện một phép sắp đặt, lọc các phần tử của mục lục, mục đích chính của các bạn đó là tìm kiếm những phần tử giúp đáp ứng yêu cầu.

Dựa vào các nhu cầu thực tiễn, các bài toán tìm kiếm kéo theo tất cả chúng ta cần tạo thành thuật toán tìm kiếm để khắc phục những vấn đề này.

Tùy thuộc cấu tạo dữ liệu mà tất cả chúng ta sẽ có những thuật toán tìm kiếm khác nhau sao cho thích hợp cho từng cấu tạo đó. Chính vì như thế, tất cả chúng ta không nên học thuộc lòng thuật toán tìm kiếm trên một tập dữ liệu duy nhất. Mà bạn hãy học sáng tạo của thuật toán & thực hiện vận dụng nó một cách linh động cho các cấu tạo dữ liệu khác nhau ở các ngôn từ lập trình khác nhau. Từ đó lựa chọn được thuật toán nhanh nhất, tối ưu nhất cho mục đích của các bạn.

Nội dung là những chia sẻ của mình về thuật toán tìm kiếm, cảm ơn các bạn đã quan tâm.

Nhận xét bài viết

Chia sẻ nội dung:


Thuật toán tìm kiếm tuần tự & mô phỏng


Thuật toán tìm kiếm tuần tự & mô phỏng

Đọc thêm nội dung thuộc chuyên đề: Kiến thức lập trình
Xem Thêm  SQL KHÔNG ĐẦY ĐỦ - t sql không null

Viết một bình luận