Giải thuật chia để trị (divide and conquer)

Giải thuật chia để trị: Sự phá cách trong thiết kế giải thuật

Phương pháp chia để trị là một cách tiếp cận quan trọng để giải quyết các bài toán phức tạp. Với ý tưởng đơn giản và dễ hiểu, phương pháp này đã chinh phục được nhiều nhà lập trình. Khi đối mặt với một bài toán, chúng ta sẽ chia nhỏ nó thành các bài toán con nhỏ hơn và giải quyết từng bài toán nhỏ này. Cuối cùng, kết hợp các giải pháp của các bài toán nhỏ để tìm ra giải pháp cho bài toán gốc.

Quá trình tiếp cận bài toán chia để trị

Bước 1: Chia nhỏ (Divide/Break)

Trong bước này, chúng ta chia bài toán ban đầu thành các bài toán con. Mỗi bài toán con tương ứng với một phần nhỏ của bài toán gốc. Bước này thường sử dụng đệ qui để tiếp tục chia nhỏ bài toán cho đến khi không thể chia thêm. Các bài toán con sau đó được gọi là “atomic – nguyên tử”, mỗi bài toán con biểu diễn một phần nào đó của bài toán gốc.

Bước 2: Giải bài toán con (Conquer/Solve)

Trong bước này, chúng ta giải quyết các bài toán con đã chia nhỏ ở bước trước. Mỗi bài toán con sẽ có một giải pháp riêng.

Bước 3: Kết hợp lời giải (Merge/Combine)

Sau khi các bài toán con đã được giải, chúng ta sẽ kết hợp chúng một cách đệ qui để tìm ra giải pháp cho bài toán ban đầu.

Những hạn chế của giải thuật chia để trị

Tuy giải thuật chia để trị mang lại nhiều ưu điểm, nhưng nó cũng tồn tại một số hạn chế. Hai hạn chế chính là:

  • Làm thế nào để chia tách bài toán một cách hợp lý thành các bài toán con, vì nếu các bài toán con được giải quyết bằng các thuật toán khác nhau thì sẽ rất phức tạp.
  • Việc kết hợp lời giải của các bài toán con được thực hiện như thế nào.

Ví dụ về giải thuật chia để trị

Dưới đây là một số ví dụ về giải thuật chia để trị:

  • Giải thuật sắp xếp trộn (Merge Sort): Sắp xếp một danh sách các số theo thứ tự tăng dần.
  • Giải thuật sắp xếp nhanh (Quick Sort): Sắp xếp một danh sách các số theo thứ tự tăng dần.
  • Giải thuật tìm kiếm nhị phân (Binary Search): Tìm kiếm một phần tử trong một danh sách đã sắp xếp.
  • Nhân ma trận của Strassen: Nhân hai ma trận với nhau.

Theo Tutorialspoint

Nguồn ảnh: [Link ảnh](đường dẫn ảnh)
Chú thích ảnh: Hình minh hoạ giải thuật chia để trị

(Nguồn: Tutorialspoint)

Tiếp tục đọc: [Giải thuật qui hoạch động (Dynamic Programming)]

FEATURED TOPIC