Lưu đồ thuật toán là gì? Cách vẽ lưu đồ thuật toán

Lưu đồ thuật toán là một biểu diễn bằng sơ đồ của một thuật toán, có thể hữu ích cho cả việc viết chương trình và giải thích chương trình cho người khác.

Trong bài viết hôm nay, hãy cùng Đọc Sách Hay dành chút thời gian tìm hiểu về lưu đồ thuật toán, một trong những sơ đồ biểu hiện được “dân” lập trình quan tâm nhất hiện nay nhé!

Lưu đồ thuật toán là gì?

Lưu đồ thuật toán là một biểu diễn trực quan của luồng dữ liệu, hữu ích trong việc viết một chương trình hoặc thuật toán và giải thích nó cho người khác hoặc cộng tác với họ trên đó. Bạn có thể sử dụng lưu đồ để giải thích logic đằng sau một chương trình trước khi bắt đầu viết mã quy trình tự động. Nó có thể giúp tổ chức tư duy hình ảnh lớn và cung cấp hướng dẫn khi đến lúc viết mã. Cụ thể hơn, lưu đồ có thể:

• Thể hiện cách tổ chức mã.
• Hình dung việc thực thi mã trong một chương trình.
• Hiển thị cấu trúc của một trang web hoặc ứng dụng.
• Hiểu cách người dùng điều hướng một trang web hoặc chương trình.

Nguồn gốc của lưu đồ thuật toán

Lưu đồ để ghi lại các quy trình kinh doanh được sử dụng vào những năm 1920 và 30. Năm 1921, các kỹ sư công nghiệp Frank và Lillian Gilbreth đã giới thiệu “Sơ đồ quy trình” cho Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME). Vào đầu những năm 1930, kỹ sư công nghiệp Allan H. Morgensen đã sử dụng các công cụ của Gilbreth để trình bày về cách làm cho công việc hiệu quả hơn cho những người kinh doanh tại công ty của ông.

Vào những năm 1940, 2 sinh viên của Morgensen, Art Spinanger và Ben S. Graham, đã truyền bá các phương pháp này rộng rãi hơn. Spinanger đã giới thiệu các phương pháp đơn giản hóa công việc cho Procter và Gamble. Graham, một giám đốc tại Standard Register Industrial, đã điều chỉnh các biểu đồ quy trình để xử lý thông tin. Năm 1947, ASME đã thông qua một hệ thống ký hiệu cho Biểu đồ quy trình dòng chảy, bắt nguồn từ công trình ban đầu của Gilbreths.

Cũng vào cuối những năm 40, Herman Goldstine và John Van Neumann đã sử dụng lưu đồ để phát triển các chương trình máy tính, và việc lập sơ đồ nhanh chóng trở nên ngày càng phổ biến đối với các loại chương trình và thuật toán máy tính. Lưu đồ vẫn được sử dụng để lập trình ngày nay, mặc dù mã giả, sự kết hợp của các từ và ngôn ngữ mã hóa dành cho con người đọc, thường được sử dụng để mô tả các mức độ chi tiết sâu hơn và tiến gần hơn đến sản phẩm cuối cùng.

Quy tắc vẽ lưu đồ cho thuật toán

Có một số hình dạng và hộp cơ bản có trong sơ đồ được sử dụng trong cấu trúc giải thích các bước của thuật toán . Biết cách sử dụng chúng trong khi vẽ lưu đồ là rất quan trọng. Dưới đây là một số quy tắc cần biết:

• Tất cả các hộp lưu đồ được kết nối với nhau bằng các mũi tên để thể hiện mối liên hệ hợp lý giữa chúng.
• Lưu đồ sẽ chảy từ trên xuống dưới.
• Tất cả các sơ đồ đều bắt đầu bằng Hộp bắt đầu và kết thúc bằng Hộp đầu cuối.

Các ký hiệu được sử dụng trong lưu đồ thuật toán

Ví dụ về lưu đồ thuật toán

Thêm hai số do người dùng nhập

Tìm số lớn nhất trong ba số khác nhau do người dùng nhập

Tìm tất cả các nghiệm nguyên của phương trình bậc hai ax 2 + bx + c = 0

Tìm chuỗi Fibonacci cho đến số hạng ≤1000

Ưu và nhược điểm của lưu đồ thuật toán

Ưu điểm của lưu đồ thuật toán

• Lưu đồ là một cách tuyệt vời để truyền đạt logic của một chương trình.
• Dễ dàng và hiệu quả để phân tích vấn đề bằng cách sử dụng lưu đồ.
• Trong chu kỳ phát triển chương trình, lưu đồ đóng vai trò hướng dẫn hoặc bản thiết kế. Điều này làm cho quá trình phát triển chương trình dễ dàng hơn.
• Sau khi phát triển thành công một chương trình, nó cần được bảo trì kịp thời liên tục trong suốt quá trình hoạt động. Lưu đồ giúp bảo trì chương trình hoặc hệ thống dễ dàng hơn.
• Nó giúp lập trình viên viết mã chương trình.
• Dễ dàng chuyển đổi lưu đồ thành bất kỳ mã ngôn ngữ lập trình nào vì nó không sử dụng bất kỳ khái niệm ngôn ngữ lập trình cụ thể nào.

Nhược điểm của lưu đồ

• Lưu đồ có thể phức tạp khi logic của một chương trình khá phức tạp.
• Vẽ lưu đồ là một công việc tốn nhiều thời gian.
• Khó thay đổi lưu đồ. Đôi khi, nhà thiết kế cần vẽ lại toàn bộ sơ đồ để thay đổi logic của lưu đồ hoặc để thay đổi lưu đồ.
• Vì nó sử dụng các bộ ký hiệu đặc biệt cho mọi hành động, nên việc phát triển một lưu đồ là một công việc khá tẻ nhạt vì nó đòi hỏi các công cụ đặc biệt để vẽ các ký hiệu cần thiết.
• Trong trường hợp lưu đồ phức tạp, các lập trình viên khác có thể gặp khó khăn trong việc hiểu logic và quy trình của lưu đồ.
• Nó chỉ là một hình dung của một chương trình, nó không thể hoạt động như một chương trình thực tế.

Phân biệt lưu đồ và thuật toán

Như đã nói ở trên, lưu đồ là là một biểu diễn trực quan của luồng dữ liệu, hữu ích trong việc viết một chương trình hoặc thuật toán.

Còn thuật toán là gì? Trong lập trình, thuật toán là một tập hợp các lệnh được xác định rõ ràng theo trình tự để giải quyết vấn đề.

Sự khác biệt chính giữa thuật toán và lưu đồ

• Một thuật toán bao gồm sự kết hợp của các bước tuần tự để diễn giải logic của giải pháp. Ngược lại, một lưu đồ là hình ảnh minh họa của thuật toán.
• Biểu đồ luồng dễ hiểu hơn so với thuật toán.
• Thuật toán được viết bằng một ngôn ngữ mà con người có thể cảm nhận được. Mặt khác, lưu đồ được tạo thành bằng cách sử dụng các hình dạng và ký hiệu khác nhau.
• Không có quy tắc nghiêm ngặt nào được thực hiện trong các thuật toán trong khi lưu đồ tuân theo các quy tắc được xác định trước.
• Các lỗi và lỗi dễ dàng được phát hiện trong thuật toán so với biểu đồ luồng.
• Lưu đồ rất đơn giản để tạo. Ngược lại, việc xây dựng thuật toán rất phức tạp.

Nhìn chung, hiểu một cách đơn giản thì thuật toán là một nhóm các hướng dẫn được tuân theo để giải quyết vấn đề. Còn lưu đồ thuật toán là một phương pháp thể hiện một thuật toán, nói một cách dễ hiểu, nó là biểu diễn sơ đồ của thuật toán.

Trên đây là một số thông tin chia sẻ về lưu đồ thuật toán. Hy vọng với những thông tin cung cấp trong bài viết, các bạn đã có lời giải đáp cho câu hỏi lưu đồ thuật toán là gì cũng như những ưu nhược điểm của việc xây dựng lưu đồ thuật toán.