LẬP TRÌNH CƠ BẢN

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH 1.1 Khái niệm lập trình ➢ Khái niệm lập trình Lập trình cơng việc quan trọng q trình sản xuất phần mềm cho máy tính, thực chất lập trình viết lệnh theo cấu trúc yêu cầu máy thực để thực tốn đặt Các lệnh viết lập trình viết tùy tiện, phải tuân theo cấu trúc định trước Tức viết lệnh nào, thứ tự viết sao, để máy tính thực giải toán đặt Cấu trúc gọi thuật tốn trình bày phần sau Sau lập trình xong ta chương trình máy tính, chương trình máy tính tập hợp lệnh viết để máy thực giải toán, ta gọi phần mềm(softwere) Vậy sản phẩm cơng việc lập trình gọi phần mềm máy tính ➢ Ngơn ngữ lập trình Như trình bày, cơng việc lập trình viết lệnh yêu cầu máy thực để giải toán đặt Nếu sử dụng lệnh dạng mã máy ,1 khó viết, khó nhớ khó sửa bị lỗi Ngơn ngữ lập trình sinh cung cấp cho công cụ để lập trình Ngơn ngữ lập trình tập hợp ký pháp, quy tắc, qui ước để viết chương trình cho máy tính Hiện có nhiều loại ngơn ngữ lập trình chi thành nhóm sau: - Ngôn ngữ máy: lệnh dạng mã máy - Nhóm ngơn ngữ bậc thấp: Các lệnh gần với mã máy ngôn ngữ Assembler - Nhóm ngơn ngữ bậc cao: lệnh gần với ngơn ngữ tự nhiên như: Passcal, C, C++, Java Ngôn ngữ lập trình cho phép viết chương trình ngơn ngữ tự nhiên, máy tính khơng hiểu khơng thực dược chương trình viết dạng Ngơn ngữ lập trình phải thực chuyển lệnh chương trình thành lệnh dạng mã máy Công việc chuyển gọi dịch chương trình 1.2 Khái niệm thuật tốn ➢ Định nghĩa thuật toán Thuật toán hệ thống chặt chẽ rõ ràng qui tắc nhằm xác định dãy thao tác đối tượng, cho sau số hữu hạn bước thực thao tác này, ta thu kết mong muốn ➢ Các đặc trưng thuật toán - Tính kết thúc: Thuật tốn phải kết thúc sau số hữu hạn thao tác - Tính rõ ràng, chặt chẽ: Các thao tác trình bày thuật toán phải rõ ràng, phải thực máy tính Các bước có thứ tự định, thay đổi trật tự thuật tốn bị sai - Tính phổ dụng: Thuật tốn áp dụng cho lớp toán tương ứng, tức không giải tốn đặt - Tính hiệu quả: Thể không gian thời gian Về không gian thuật toán phải thực điều kiện khả máy tính Về thời gian địi hỏi thuật tốn phải cho kết sớm ➢ Cách thể thuật tốn Có hai cách thể thuật toán: - Cách thứ nêu trình tự bước từ bước đến bước cuối cùng, bước trình bày thao tác phải làm ngôn ngữ tự nhiên, chi tiết tốt - Cách thứ hai: sử dụng sơ đồ khối sử dụng hình vẽ với ý nghĩa sau: Ý nghĩa Hình vẽ Thể bắt đầu kết thúc thuật tốn Thể tính toán Thể cho thao tác nhập liệu, đưa kết liệu Thể chiều thuật toán Thể lựa chọn sai, có chiều vào chiều tương ứng với trương hợp Một thuật toán trình bày dạng sơ đồ khối rõ ràng tường minh hơn, người lập trình dễ dàng triển khai chương trình từ thuật tốn 1.3 Q trình xây dựng phần mềm ➢ Phát biều tốn cần xây dựng Trong thực tế có nhiều toán lĩnh vực kinh tế, xã hội, ngành khoa học, số có toán thực sức lao động người, có tốn địi hỏi làm việc môi trường đặc biệt mà người tham gia Nhờ có máy tính với việc sản xuất phần mềm để nhờ máy tính thực thay giúp người đem lại hhiệu cho cá nhân, cho xã hội Như phải xác định tốn cần phải viết chương trình máy thực hiện, bao gồm: Bài toán cho biết thơng tin gì, cung cấp cơng cụ nào, gọi đầu vào tốn(INPUT) Sau xác định kết cần phải đưa sau thực gọi đầu ra(OUTPUT) ➢ Phân tích thiết kế Từ tốn phải phân tích rõ yếu tố toán Quan trọng xác định rõ liệu đầu vào, liệu đầu cách cụ thể Sau thiết kế thuật tốn để thực tốn trình bày dạng hai cách Để thực giai đoạn cách thành công cần phải mắm vững kiến thức về: Phân tích thiết kế hệ thống, cấu trúc liệu giải thuật ➢ Lập chương trình Sau có thuật toán giai đoạn thứ lựa chọn ngơn ngữ lập trình để viết chương trình cho máy tính Cơng việc lập trình chiếm khối lượng lớn thời gian trình sản xuất phần mềm, địi hỏi nhiều nhân lực cho giai đoạn ➢ Chạy thử kiểm tra Sau lập xong chương trình phải chạy thử máy tính kiểm tra kết Nếu chưa phải xem xét lại thuật tốn chương trình Cơng việc chạy thử kiểm tra quan trọng, để đảm bảo cho chương trình thực đắn ổn định trường hợp 1.4 Bài tập thực hành Thuật toán hoán vị hai phần tử Bài toán phát biểu sau: Cho số a b có giá trị khác nhau, đổi giá trị số cho Cách 1: sử dụng số chung gian Để thực thuật tốn phải thêm sơ chung gian thứ 3, ta kí hiệu số c Thuật tốn trình sau b1 Gán giá trị số a vào số c b2 Gán giá trị số b vào số a b3 Gán giá trị số c vào số b Hình minh họa thuật tốn sau: a b2 chuyển giá trị số b vào a b c b1 Chuyển giá trị số a vào c b1 Chuyển giá trị số c vào b Cách 2: Không sử dụng số chung gian Sử phép cộng “ + ” trừ “ - ” để hoán vị hai phần tử thuật tốn trình bày sau: b1: Gán a = a + b; b2: Gán b = a - b; b3: Gán a = a - b; Thuật tốn tìm số lớn nhất, nhỏ Bài tốn phát biểu sau: - Cho tập hợp có n phần tử A={X1, X2, X3, , Xn} (n>1) - Tìm phần tử lớn (Max) phần tử bé (Min) có tập hợp A Thuật tốn tìm Max Min tương tự Sau trình bày thuật tốn tìm Min Ta kí hiệu Xi số thứ i dãy với i= 1,2,3,… ,n sử dụng Min để lưu số nhỏ nhất, giải thuật trình bày sau: Bước 1: Xác định n nhập giá trị X1, X2, …, Xn Bước 2: Nếu n < thơng báo khơng có số kết thúc Bước 3: Giả sử sô nhỏ số (đặt Min = X1) Bước 4: Đặt i = bắt đầu kiểm tra từ số thứ Bước 5: Nếu i > n chuyển đến bước Bước 6: Nếu Xi < Min đặt lại Min = Xi Bước 7: Tăng i lên 1, ( i = i + 1) quay lại bước Bước 8: Thông báo kết Min kết thúc Sơ đồ khối thuật toán: Bắt đầu Xác định n nhập: X1,X2,… Xn Đúng n, =, y) return x; else return y; } Đối với hàm có kiểu void khơng cần lệnh return Ví dụ: void hien() { printf(“ho va ten: Nguyen Van Nam”); printf(“Ngay sinh :12\08\2014”); printf(“que quan : Yen Bai”); } 26 Chú ý: Thơng thường với chương trình đơn giản có chương trình người ta viết lệnh cho hàm nơi khai báo 5.2.2 Sử dụng hàm Một hàm định nghĩa chúng chưa thực thi trừ ta có lời gọi đến hàm Khi thực chương trình máy thực lệnh chương trình chính(hàm main), để u cầu máy thực cơng việc chương trình ta phải viết lệnh gọi chương trình với cú pháp sau Cú pháp: ([Danh sách tham số]) Lời gọi câu lệnh độc lập đặt biểu thức, đặt biểu thức hàm phải có giá trị trả để thực tính tốn biểu thức Ví dụ: printf(“Tong hai so va la: %d”,tong(5,6)); Hoặc: float x ; x = max(a,b) ; Hoăc: hien(); Chú ý: Thông thường lời gọi hàm viết chương trình chính, nhiên viết chương trình khác Các chương trình gọi lẫn 5.3 Các tham số hàm 5.3.1 Phân biệt loại tham số Trong lập trình, tham số biến thu nhận chương trình Tại thời gian chạy, chương trình sử dụng giá trị gán cho tham số để thay đổi cách ứng xử Hầu hết ngơn ngữ lập trình định nghĩa chương trình khơng có tham số chấp nhận vài tham số Tham số hình thức: Là biến liệt kê danh sách tham số (thường nằm phần đầu định nghĩa chương trình con) Tham số thực : Là giá trị cụ thể biến thời gian chạy Để phân biệt rõ hai khái niệm trên, xét ví dụ đây: 27 int sum(int gt1, int gt2) { return (gt1+gt2); } Hàm sum nhận hai tham số hình thức: gt1và gt2 Nó lấy tổng giá trị truyền vào tham số trả kết cho nơi gọi hàm (bằng cách sử dụng kỹ thuật cung cấp tự động trình biên dịch C) Mã gọi hàm sum trơng đây: int a=40; int b=2; int c = sum(a,b); Các biến a b khởi tạo với giá trị 40 Các biến khơng phải tham số hình thức hay tham số thực Tại thời gian chạy, giá trị gán cho biến truyền vào cho hàm sum Trong hàm sum, tham số hình thức gt1 gt2 tính giá trị cho kết hai tham số thực 40 Giá trị tham số thực cộng lại, kết trả cho nơi gọi hàm - nơi gán cho biến c Tham số hình thức thường gọi tắt tham số Tham số thực gọi tham số thực, tham đối đối số 5.3.2 Cách truyền tham số Có hai cách để truyền tham số cho hàm: Truyền theo tham trị truyền theo tham chiếu Truyền tham trị Trong chế truyền tham số giá trị (gọi truyền tham trị), chương trình chạy, tham số thực gán cho tham số hình thức (sao chép giá trị) Nghĩa sửa đổi chương trình tham số hình thức không gây ảnh hưởng tới biến truyền vào chương trình theo kiểu truyền tham trị Các tham số truyền giá trị gọi tham trị Do có giá trị truyền vào chương trình con, tham số thực khơng thiết phải biến thơng thường mà giá trị, biến, biểu thức trả giá trị Truyền biến Trong chế truyền tham số biến (gọi truyền tham biến), chương trình chạy, tham số hình thức trở thành tham chiếu tham số thực Nghĩa sửa đổi chương trình tham số hình thức có tác dụng với tham số thực Đây gọi hiệu ứng phụ chương trình 28 Các tham số truyền biến gọi tham biến Ngược lại với chế truyền giá trị, chế truyền biến đòi hỏi tham số thực phải biến - Biến toàn cục biến cục 5.4 Bài tập thực hành Bài tập 1: Viết chương trình tìm Max, Min số ngun, chương trình nhập vào số nguyên, số lớn nhỏ hình #include #include int max(int a,int b,int c) { int max=a; if(maxc)min=c; return min; } void main() { int a,b,c; clrscr(); printf("\nnhap vao so nguyen:"); printf("\nso thu nhat: ");scanf("%d",&a); printf("\nso thu hai: ");scanf("%d",&b); printf("\nso thu ba : ");scanf("%d",&c); printf("\n so lon nhat la: %d",max(a,b,c)); printf("\n so nho nhat la: %d",min(a,b,c)); 29 getch() ; } 30 Chương 6: MẢNG 6.1 Khái niệm mảng Mảng cấu trúc liệu cho phép quản lý danh sách hữu hạn liệu kiểu Để chứa liệu số nguyên sau Ví dụ: 10, 12, 25, 30, 40 Chúng ta sử dụng biến nhớ khác a = 10, b = 12, c = 25, d = 30, e = 40 Tuy nhiên số lượng liệu tăng cách không phù hợp, sử dụng cấu trúc mảng, minh hoạ sau: 10 12 25 30 40 Các liệu mảng phải kiểu (số nguyên, số thực, ký tự ) Mảng để chứa liệu mảng chiều, sử dụng mảng chiều mảng nhiều chiều Ví dụ mảng chiều: 10 45 23 56 20 Mảng hai chiều bảng liệu xếp theo hàng cột, liệu chứa ô xác định cách hàng cột 6.2 Khai báo mảng Mảng chiều Mảng chiều giống vector Mỗi phần tử mảng chiều có giá trị khơng phải mảng khác − Khai báo với số phần tử xác định Cú pháp: Trong đó: + Tên_mảng: Đây tên mảng đạt theo quy tắc đặt tên danh biểu Tên mang ý nghĩa tên biến mảng + Số_phần_tử : Là số nguyên, cho biết số lượng phàn tử tối đa mảng (hay nói khác kích thước mảng gì) + Kiểu : Mỗi phần tử mảng có liệu thuộc kiểu 31 Ở đây, ta khai báo biến mảng gồm có Số_phần_tử phần tử, phần tử thứ tên_mảng [0], phần tử cuối tên_mảng[Số_phần_tử -1] VD: int a[10]; /*Khai báo biến mảng tên a, phần tử thứ a[0], phần tử cuối a[9].*/ Ta coi mảng a dãy liên tiếp phần tử nhớ sau: Vị trí Tên phần tử a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9] − Khai báo với số phần tử không xác định (khai báo không tường minh) Cú pháp: Khi khai báo, không cho biết rõ số phần tử mảng, kiểu khai báo thường áp dụng trường hợp: vừa khai báo vừa gán giá trị, khai báo mảng tham số hình thức hàm − Vừa khai báo vừa gán giá trị Cú pháp: [] = {Các giá trị cách dấu phẩy} Nếu vừa khai báo vừa gán giá trị C hiểu số phần tử mảng số giá trị mà gán cho mảng cặp dấu {} Ví dụ: int S[] = {3,5,6}; 6.3 Các thao tác mảng 6.3.1 Truy xuất mảng Đối với mảng chiều phần tử chứa liệu xếp liên tục nhớ máy, phần tử có số (là số thứ tự) phần tử mảng Phần tử có số 0, tiếp tục hết, dừng lại số số lượng phần tử -1 Minh hoạ hình sau: 10 25 15 30 32 Kích thước mảng (tính byte) là: số lượng phần tử mảng nhân với kích thước kiểu liệu mảng Ví dụ: int a[20]; Thì mảng chiếm kích thước nhớ là: 20 x = 40 byte Để truy nhập đến phần tử ta sử dụng tên số phần tử theo cú pháp sau: Tên_mảng[chỉ_số_phần_tử_cần_truy_nhập]; Ví dụ: a[0]=10; Truy xuất đến phần tử mảng a gán giá trị cho phần tử 10 6.3.2 Nhập liệu vào mảng Sơ đồ thuật toán nhập liệu vào mảng Nhập số lượng phần tử mảng vào n i=0 i=i+1 Đ i