Bài giảng Cơ sở lập trình nâng cao - Chương 1: Độ phức tạp của thuật toán - Tôn Quang Toại

CƠ SỞ LẬP TRÌNH NÂNG CAOBiên soạn: Ths.Tôn Quang ToạiTonQuangToai@yahoo.comTPHCM, NĂM 2013TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGOẠI NGỮ - TIN HỌC TP.HCMKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TINMục tiêu môn học Mục tiêu cần đạt được - Nắm vững một số phương pháp Thiết kế thuật toán để giải bài toán tin học- Nắm vững một số phương pháp Tối ưu hóa chương trình Nội dung môn họcChương 1: Độ phức tạp của thuật toánChương 2: Ôn tập kỹ thuật xử lý File – Mảng – Xâu ký tự Chương 3: Lập trình Đệ quyChương 4: Phương pháp Quay luiChương 5: Phương pháp Nhánh cậnChương 6: Phương pháp Chia để trịChương 7: Phương pháp Tham lamChương 8: Phương pháp Quy hoạch độngChương 9: Phương pháp Hình họcChương 10: Tối ưu hóa chương trìnhTài liệu tham khảoBooksVũ Đình Hòa, Đỗ Trung Kiên, “Thuật toán và độ phức tạp của thuật toán”, NXB ĐHSP, 2007Steven S. Skiena, “The Algorithm Design Manual”, Springer , 2008Art Lew, Holger Mauch, “Dynamic Programming – A Computational Tool”, Springer, 2007Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein, “Introduction to Algorithms”, 2009Jon Bentley, “Writing Efficient Programs”, Prentice-Hall, 1982Jon Bentley, “Programming Pearls”, Addison Wesley, 2000ĐỘ PHỨC TẠP CỦA THUẬT TOÁNChương 1Nội dungĐộ phức tạp của thuật toán Ước lượng độ phức tạp của thuật toánĐỘ PHỨC TẠP CỦA THUẬT TOÁN Thời gian thực hiện thuật toánPhân tích thuật toán: Phân tích thuật toán là xác định lượng tài nguyên cần thiết để thực thi thuật toán:Thời gian thực hiện thuật toán Bộ nhớ cần thực hiện thuật toán Tiêu chí thường được dùng để đánh giá thuật toán là thời gian thực hiện thuật toán.Thời gian thực hiện thuật toán Mục tiêu của phân tích thuật toán So sánh để chọn ra thuật toán nào chạy nhanh nhất Tìm những yếu điểm của thuật toán để Cải tiến thuật toán tốt hơn2 cách “đo” thời gian thực hiện của thuật toánThời gian thực hiện thực tếThời gian thực hiện lý thuyết (Phân tích thuật toán)Thời gian thực hiện thuật toánThời gian thực hiện thực tế: Dựa trên thực tế khi chạy các thuật toán được tình bằng (mili second, second, minute, hour, day)Kết luận: Thuật toán nào nhanh, thuật toán nào chậmThời gian thực hiện thuật toán Thời gian thực hiện thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố:Dữ liệu vào: Kích thước dữ liệuĐặc điểm của dữ liệu Tốc độ của máy tínhNgôn ngữ lập trìnhChương trình dịch cho ngôn ngữ lập trìnhHệ điều hành để thực hiện chương trìnhThời gian thực hiện thuật toánThời gian thực hiện thực tế: Dựa trên thực tế khi chạy các thuật toán được viết trên:Cùng ngôn ngữ lập trình, cùng trình biên dịchCùng hệ thống máy tínhCùng bộ dữ liệu vào chuẩnKết luận: Thuật toán nào nhanh, thuật toán nào chậmThời gian thực hiện thuật toánThời gian thực hiện lý thuyết: Dựa vào Số phép toán cơ bản trong thuật toán sẽ được thực hiện bao nhiêu lầnKích thước dữ liệu vàoKết luận  + Thuật toán nào nhanh, thuật toán nào chậm + Tìm ra những nơi cần cải tiến thuật toán Thời gian thực hiện thuật toánPhép toán cơ bản: Một phép toán được gọi là cơ bản nếu thời gian thực hiện của nó bị chặn trên bởi một hằng số (chỉ phụ thuộc cách cài đặt được sử dụng – ngôn ngữ lập trình, máy tính, ). Ví dụ: +, -, *, /Các phép so sánh: >, =, > n;{3} for (i=0; i> a[i];{5} s = 0;{6} for (i=0; i smax) s = smax; j++; } i++;}HẾT CHƯƠNG 1