Hướng dẫn viết thuật toán giải quyết các vấn đề trong lập trình

Nếu bạn mới bắt đầu học lập trình, chắc hẳn bạn đã nghe đến thuật toán. Với kinh nghiệm giải nhiều bài toán trên hacker-rank, tôi muốn chia sẻ phương hướng giải quyết vấn đề cho những người mới trong lĩnh vực này.

Thuật toán là gì?

Thuật toán, còn được gọi là giải thuật, là tập hợp các quy tắc chặt chẽ hoặc một dãy các thao tác được xác định rõ ràng, nhằm giải quyết một vấn đề nào đó. Thuật toán có thể được hiểu như một quy trình cụ thể để hoàn thành một công việc từ trạng thái ban đầu cho trước đến kết quả cuối cùng.

Vì sao chúng ta cần học thuật toán?

Việc nắm vững thuật toán giúp chúng ta phát triển tư duy giải quyết vấn đề, tìm ra hướng giải quyết nhanh chóng và tối ưu hơn cho bộ nhớ và hiệu suất làm việc của chương trình. Thuật toán cũng là một yếu tố quan trọng trong các phỏng vấn công việc lập trình, nơi mà khả năng giải quyết vấn đề và kiến thức về giải thuật cơ bản được đánh giá.

7 bước để giải quyết một bài toán

1. Chú ý các thông tin

Chúng ta cần chú ý đến thông tin được đưa ra trong đề bài và không bỏ qua bất kỳ chi tiết quan trọng nào. Đặc biệt lưu ý ràng buộc về input và output, vì chúng rất quan trọng. Chúng ta có thể có nhiều cách giải quyết khác nhau cho cùng một bài toán dựa trên các ràng buộc khác nhau.

2. Đưa ra các ví dụ

Đưa ra ví dụ là cách tiếp cận nhanh nhất để tìm ra các thuật toán khả thi cho bài toán. Tuy nhiên, hãy đảm bảo rằng ví dụ của bạn đủ lớn và không chỉ chứa các trường hợp đặc biệt. Ví dụ cần phản ánh cấu trúc cốt lõi của vấn đề.

3. Sử dụng thuật toán vét cạn

Nếu bạn không có ý tưởng giải quyết hoặc ý tưởng của bạn không tốt, hãy sử dụng thuật toán vét cạn. Thuật toán vét cạn liệt kê tất cả các trường hợp có thể xảy ra, dù có phù hợp hay không. Mặc dù thuật toán này có thể chạy chậm, nhưng ít nhất nó giúp bạn giải quyết những input nhỏ đúng.

4. Tối ưu hóa

Hãy luôn cố gắng tối ưu hóa code và thuật toán của bạn. Việc này giúp bạn phát triển thói quen tối ưu hóa code và ý tưởng giải quyết vấn đề. Nắm vững các yếu tố như độ phức tạp thuật toán, phạm vi biến và bộ nhớ để có thể tối ưu hóa tốt hơn.

5. Xem xét thuật toán một lần nữa

Trước khi bắt tay vào code, hãy đảm bảo rằng bạn hiểu rõ cách thức hoạt động của thuật toán. Xem xét các biến và cấu trúc dữ liệu sẽ được sử dụng, cũng như cách chúng thay đổi trong quá trình chạy chương trình.

6. Code

Sau khi chuẩn bị đầy đủ, bạn có thể bắt đầu code. Đảm bảo tuân thủ các quy tắc về cú pháp và viết code theo các quy ước. Test code của bạn với các test case để đảm bảo chương trình hoạt động đúng.

7. Test

Kiểm tra chương trình của bạn với các test case khác nhau để đảm bảo chương trình đáp ứng yêu cầu. Nếu có lỗi, hãy xem xét lại code và tìm lỗi. Đi từ những test case nhỏ dần lên các trường hợp lớn và các trường hợp đặc biệt.