Đức10: Cấu trúc dữ liệu và thuật toán

1.Cấu trúc dữ liệu:

Cấu trúc dữ liệu là cách tổ chức và lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ máy tính. Nó xác định cách dữ liệu được sắp xếp và truy cập để thực hiện các thao tác và thao tác trên dữ liệu một cách hiệu quả. Các cấu trúc dữ liệu phổ biến bao gồm:

Mảng (Array): Là một tập hợp các phần tử có cùng kiểu dữ liệu được lưu trữ liên tiếp trong bộ nhớ.

Danh sách liên kết (Linked List): Là một cấu trúc dữ liệu được tạo thành từ các nút liên kết với nhau thông qua các con trỏ.

Ngăn xếp (Stack): Là một cấu trúc dữ liệu dạng LIFO (Last-In-First-Out) trong đó các phần tử mới được thêm vào và loại bỏ ở đầu cùng.

Hàng đợi (Queue): Là một cấu trúc dữ liệu dạng FIFO (First-In-First-Out) trong đó các phần tử mới được thêm vào cuối và loại bỏ ở đầu.

Cây (Tree): Là một cấu trúc dữ liệu phân cấp có các nút được liên kết với nhau theo một cách cụ thể.

Đồ thị (Graph): Là một cấu trúc dữ liệu gồm các đỉnh và các cạnh kết nối các đỉnh với nhau.

2.Thuật toán:

Thuật toán là một tập hợp các hướng dẫn và quy trình để giải quyết một vấn đề cụ thể. Nó chỉ định các bước cần thiết để thực hiện một nhiệm vụ hoặc tính toán một kết quả từ dữ liệu đầu vào. Thuật toán có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một hoặc nhiều cấu trúc dữ liệu.

Một số thuật toán phổ biến bao gồm:

Thuật toán tìm kiếm (Search algorithms): Bao gồm tìm kiếm tuyến tính và tìm kiếm nhị phân để tìm kiếm một phần tử trong một tập dữ liệu.

Thuật toán sắp xếp (Sorting algorithms): Bao gồm sắp xếp nổi bọt, sắp xếp chọn, sắp xếp chèn, sắp xếp nhanh và sắp xếp trộn để sắp xếp các phần tử trong một tập dữ liệu.

Thuật toán đồ thị (Graph algorithms): Bao gồm thuật toán duyệt đồ thị theo chiều rộng (BFS) và thuật toán duyệt đồ thị theo chiều sâu (DFS) để thao tác trên đồ thị.

Thuật toán tham lam (Greedy algorithms): Là các thuật toán chọn lựa tại mỗi bước dựa trên lựachọn tốt nhất tại thời điểm đó mà không quan tâm đến các lựa chọn trong tương lai.

Thuật toán đệ quy (Recursive algorithms): Là các thuật toán mà trong đó một vấn đề lớn được chia nhỏ thành các vấn đề con nhỏ hơn, và sau đó giải quyết từng vấn đề con đó cho đến khi đạt được kết quả cuối cùng.

Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất (Shortest path algorithms): Bao gồm thuật toán Dijkstra và thuật toán Bellman-Ford để tìm đường đi ngắn nhất giữa các đỉnh trong đồ thị.

Cấu trúc dữ liệu và thuật toán có vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất, thời gian và không gian trong lập trình. Lựa chọn đúng cấu trúc dữ liệu và thuật toán phù hợp có thể đảm bảo rằng chương trình hoạt động một cách hiệu quả và đáp ứng được yêu cầu của vấn đề được giải quyết.