Đang tải... (xem toàn văn)
Câu hỏi và bài tập 1 Hãy nêu các bước giải bài toán 2 Nêu nội dung bước xác định bài toán 3 Nêu nội dung bước chọn lựa hoặc thiết kế thuật toán 4 Hãy viết thuật toán giải phương trình bậ[r]
(1)§ GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH Sau bài học này các em có thể : Nhớ lại và làm rõ các khái niệm : bài toán; thuật toán; liệu; lệnh; ngôn ngữ lập trình và chương trình Liệt kê và viết mội dung các bước giải bài toán trên máy tính § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍN H (2) § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH Xác định bài toán Lựa chọn thiết kế thuật toán Viết chương trình Hiệu chỉnh Viết tài liệu § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍN H (3) Xác định bài toán Mỗi bài toán đặc tả hai thành phần: Input và Output Việc xác định bài toán chính là xác định rõ hai thành phần Input; Output và mối quan hệ chúng Cần nghiên cứu cẩn thận Input và Output để có thể lựa chọn thuật toán: § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (4) Xác định bài toán *) Xác định bài toán nhằm mục đích: Lựa chọn thuật toán Thể các đại lượng đã cho Thể các đại lượng phát sinh Lựa chọn ngôn ngữ lập trình thích hợp Lựa chọn cấu trúc liệu và ngôn ngữ lập trình thực § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (5) Xác định bài toán Ví dụ : Khi cần biểu diễn số nguyên dương N, là tuổi người, có thể rõ phạm vi giá trị N từ đến 150, để lựa chọn cách thể N kiểu liệu thích hợp § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (6) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán a) Lựa chọn thuật toán Là bước quan trọng để giải bài toán Mỗi thuật toán giải bài toán Có thể có nhiều thuật toán khác cùng giải bài toán Cần thiết kế chọn thuật toán phù hợp đã có để giải bài toán cho trước § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (7) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán Tiêu chí thiết kế và lựa chọn thuật toán( tài nguyên) như: Thời gian thực Số lượng ô nhớ, Việc viết chương trình cho thuật toán đó ít phức tạp Trong đó thời gian quan tâm nhiều vì đó là dạng tài nguyên không tái tạo § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (8) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán Ví dụ: với bài toán tìm kiếm, thuật toán tìm kiếm nhị phân ít thao tác so sánh thuật toán tìm kiếm Thuật toán tìm kiếm nhị phân thực thi nhanh thuật toán tìm kiếm § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (9) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán Cần vào lượng tài nguyên mà thuật toán đòi hỏi và lượng tài nguyên thực tế cho phép § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH (10) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán b) Diễn tả thuật toán Ví dụ: Tìm ước chung lớn (ƯCLN) hai số nguyên dương M và N Xác định bài toán Input: Nhập M, N; Output: ƯCLN(M, N) § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 10 (11) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán Ý tưởng: Sử dụng điều đã biết sau: Nếu M = N thì giá trị chung đó là ƯCLN M và N; Nếu M > N thì ƯCLN(M, N) = ƯCLN(M – N,N) Nếu M < N thì ƯCLN(M, N) = ƯCLN(M,N- M); § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 11 (12) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán Thuật toán a) Thuật toán diễn tả cách liệt kê Bước 1: Nhập M, N; Bước 2: Nếu M = N đưa ƯCLN(M,N)=M ; Kết thúc Bước 3: Nếu M > N thì M M - N quay lại bước 2; Bước 4: N N - M quay lại bước 2; § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 12 (13) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán b) Thuật toán diễn tả sơ đồ khối Nhập M và N Sai M=N? Đúng Đưa M; Kết thúc Sai M>N? NN-M Đúng MM-N § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 13 (14) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán c) Mô tả số liệu cụ thể Cho hai số: M = 25 và N = 10 tìm ƯCLN M= 25 15 N= 10 N >>M M N M=N M N == N M M N ƯCLN(M,N) = MN==15 25 10–- 10 § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 14 (15) Lựa chọn hay thiết kế thuật toán c) Mô tả số liệu cụ thể Cho hai số: M = và N = tìm ƯCLN M= 271 N= 351 N M>>M N M=N M N == N M M N ƯCLN(M,N) = M M N == 5372 -––251 § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 15 (16) Viết chương trình Viết chương trình là tổng hợp lựa chọn cách tổ chức liệu và sử dụng ngôn ngữ lập trình để diễn đạt đúng thuật toán Nên chọn ngôn ngữ lập trình phần mềm chuyên dụng thích hợp với thuật toán Viết chương trình ngôn ngữ nào thì cần phải tuân theo đúng quy định cú pháp (Syntax) ngôn ngữ đó Chương trình dịch có thể phát và thông báo các lỗi mặt cú pháp § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 16 (17) Hiệu chỉnh Chương trình viết xong có thể còn nhiều lỗi khác chưa phát nên kết thực thi không đúng Vì vậy, cần phải thử (Test) chương trình số Input tiêu biểu phụ thuộc vào đặc thù bài toán mà đã biết trước Output Các Input này gọi là các Test Nếu có sai sót, ta phải sửa chương trình thử lại Quá trình này gọi là hiệu chỉnh (Maintenance) § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍ NH 17 (18) Hiệu chỉnh Ví dụ: để kiểm tra tính đúng đắn chương trình giải phương trình bậc ax + b = 0, ta có thể sử dụng ba Test sau: a = 0; b = (Thông báo pt vô định) a = 0;b <> (Thông báo pt vô nghiệm) a <> (Đưa nghiệm x = -b/a) § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍ NH 18 (19) Viết tài liệu Tính chuyên nghiệp phần mềm Tài liệu phải mô tả: Bài toán, Thuật toán, Thiết kế chương trình, Kết thử nghiệm Và hướng dẫn sử dụng Tài liệu này có ích cho người sử dụng chương trình và cho việc đề xuất khả hoàn thiện thêm § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 19 (20) Viết tài liệu Các bước trên có thể lặp lặp lại nhiều lần ta cho chương trình đã làm việc đúng đắn và hiệu Bao gồm: Sưu liệu chương trình; Tài liệu phân tích thiết kế hệ thống; Bộ liệu thử nghiệm; § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 20 (21) Cũng cố kiến thức Câu 1: Trình tự giải bài toán trên máy tính sau: a Xác định bài toán, Lựa chọn thiết kế thuật toán, Viết chương trình, Viết tài liệu, Hiệu chỉnh b Lựa chọn thiết kế thuật toán, Xác định bài toán, Viết chương trình, Hiệu chỉnh, Viết tài liệu c Xác định bài toán, Viết chương trình, Viết tài liệu, Hiệu chỉnh, Lựa chọn thiết kế thuật toán; d Xác định bài toán, Lựa chọn thiết kế thuật toán, Viết chương trình, Hiệu chỉnh, Viết tài liệu Hãy chọn đáp án đúng § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 21 (22) Cũng cố kiến thức Câu 2: Trong việc giải bài toán trên máy tính, xác định bài toán là? a Xác định Input, Output và khác chúng b Xác định Output c Xác định Input, Output và mối quan hệ chúng; d Xác định Input Hãy chọn đáp án đúng § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 22 (23) Cũng cố kiến thức Câu 3: Trong việc giải bài toán trên máy tính, lựa chọn và thiết kế thuật toán là a Lựa chọn nhiều thuật toán và tổ chức để giải; b Lựa chọn thuật toán và tổ chức liệu; c Lựa chọn Input và Output; d Lựa chọn nhiều thuật toán và Output; Hãy chọn phương án đúng § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 23 (24) Cũng cố kiến thức Câu 4: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng? a Một thuật toán có thể giải nhiều bài toán b Mỗi thuật toán giải bài toán nào đó, có nhiều thuật toán khác để giải bài toán; c Khi thiết kế lựa chọn bài toán người ta không quan tâm đến thời gian thực hiện, số lượng ô nhớ,… d Một bài toán có thuật toán để giải; Hãy chọn phương án đúng § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 24 (25) Cũng cố kiến thức Câu 5: Trong việc giải bài toán trên máy tính, phát biểu nào sau đây sai? a Hiệu chỉnh là kiểm tra để phát và sữa lỗi b Viết tài liệu là mô tả toàn chi tiết toàn bài toán, thuật toán, thiết kế chương trình, kết thử nghiệm và hướng dẫn sử dụng; c Lựa chọn thiết kế thuật toán là lựa chọn thuật toán và tổ chức liệu; d Viết chương trình là xác định Input, Output và quan hệ chúng § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 25 (26) Câu hỏi và bài tập 1) Hãy nêu các bước giải bài toán 2) Nêu nội dung bước xác định bài toán 3) Nêu nội dung bước chọn lựa thiết kế thuật toán 4) Hãy viết thuật toán giải phương trình bậc 2: ax2 + bx + c = và đề xuất các test tiêu biểu § GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH 26 (27)