Phương phỏp xỏc xuất (probabilistic methods) hay cũn gọi là phương phỏp ngẫu nhiờn (randomized) sử ụ d ng cỏc b sinh giỏ tr ngộ ị ẫu nhiờn để ạo ra cỏc bit ngẫ t u nhiờn. Cỏc bit này s ẽ được sử ụng như là đầ d u vào ph giỳp thuụ ật toỏn định hướng x lớ và hy v ng thuử ọ ật toỏn s ẽ cú hiệu qu hoả ạ ột đ ng cao trong tỡnh hu ng trung bỡnh. Núi chung kh ố ả năng thuật toỏn hoạt động tồi cũng cú thể ảy ra nhưng xỏc suất là rất nhỏ x .
Để ể hi u thờm v ề phương phỏp xỏc suất này ta xột m t bài toỏn vớ d sau: Hóy tỡm m t kớ t ộ ụ ộ ự ‘ ’ trong m ng ga ả ồm n thành phần trong đú một nửa là kớ tự a ‘ ’, một nửa cũn lại là kớ tự b ‘ ’. Một cỏch tiếp c n t ậ ự nhiờn là ta đi xột từng ph n t cầ ử ủa mảng, nhưng rừ ràng cỏch làm này khỏ t n thố ời gian (cầ nn /2 phộp toỏn) n u mế ảng được xếp bởi cỏc kớ tự b’ trước rồi đến cỏc ‘ kớ t ‘ ’ sau. Cũn nự a ếu ta duyệt cỏc phầ ử ủa mản t c ng theo chi u t ề ừ cuối trở ề v hoặc theo chiều xuụi nhưng với bước nh y là 2 ph n t ả ầ ử thỡ ta vẫn cú th g p vể ặ ấn đề tương tự ới một v b d ộ ữ liệu nào đú. Túm lại là với bất kỡ một thuật toỏn cú tớnh xỏc định (deterministic) nào, ta khụng th ể đảm bả ằo r ng thuật toỏn đú sẽ hoạ ột đ ng tốt với mọi bộ ữ liệu. Nhưng nế d u ta
s dử ụng phương phỏp xỏc suất để duyệt cỏc phần tử ủa mả c ng trờn một cỏch ngẫu nhiờn, ta cú th hy v ng vể ọ ới xỏc suất cao là thuật toỏn đú sẽ hoạt động quả, nhanh chúng tỡm ra một kớ t ‘ự a’ trong mảng, và khụng c n biầ ết đầu vào là thế nào.
Ta cú thể ể k tờn m t sốộ thu t toỏn nậ ằm trong phương phỏp xỏc suất này như thuật toỏn Monte Carlo, thuật toỏn Las Vegas …
Phương phỏp xỏc suất đư c ng d ng nhiợ ứ ụ ều trong lĩnh vực b o mả ật. Tuy nhiờn đụi khi người ta cũng ỏp dụng phương phỏp này (như là một th t c h tr ) cho củ ụ ỗ ợ ỏc phương phỏp khỏc để ả gi i cỏc bài toỏn NP-khú. Điều đú là bởi vỡ hi n nay cỏc thuệ ật toỏn đơn định v n ẫ chưa thể ả gi i cỏc bài toỏn NP-khú một cỏch hi u qu , vỡ vệ ả ậy người ta mu n s d ng y u t ố ử ụ ế ố ngẫu nhiờn với hy vọng cú thể tỡm ra lời giải đỳng với một xỏc suất may mắn nào đú.