Tin học đại cương - bài 6: phương pháp giải các bài toán tin học docx

 Các bước giải quyết vấn đề - bài toán trên máy tính.. KHÁI NIỆM VỀ VẤN ĐỀ - BÀI TOÁN  Bài toán và giải quyết bài toán được biểu diễn dưới dạng: giả thiết giải pháp mục tiêu  Cần xá

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

www.uit.edu.vn

BÀI 6

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN TRONG TIN HỌC

c

NỘI DUNG

 Khái niệm về vấn đề và bài toán.

 Các bước giải quyết vấn đề - bài

toán trên máy tính.

 Thuật toán và thuật giải.

 Biểu diễn thuật toán và thuật giải.

KHÁI NIỆM VỀ VẤN ĐỀ - BÀI TOÁN

 Bài toán và giải quyết bài toán được biểu

diễn dưới dạng:

giả thiết giải pháp mục tiêu

 Cần xác định A, B, và các thao tác

để đi từ A đến B.

 A, B không rõ ràng?

 Các điều kiện của cách

c

MỘT SỐ NHẬN XÉT

 Việc xác định bài toán là rất quan trọng

 Thông báo về A và B mang tính biểu

tượng gợi nhớ về giả thiết và mục tiêu

 Bước đầu để xác định bài toán và phát

biểu lại theo ngôn ngữ của riêng mình để hiểu

 Tiếp theo là tìm hiểu thông tin Input A và

Output B và các mối liên hệ

 Thường nên xét một vài trường hợp cụ

thể để hiểu rõ hơn bài toán

CÁC BƯỚC GIẢI QUYẾT BT

Bước 1: Xác định vấn đề - bài toán.

Nhằm phát biểu chính xác vấn đề - bài toán, làm rõ những yêu cầu, xác định tính khả thi.

Bước 2: Lựa chọn phương pháp giải.

Thường có nhiều cách khác nhau → Tùy theo nhu cầu thực của bài toán mà chọn lựa p/pháp phù hợp.

Bước 3: Xây dựng thuật toán hoặc thuật giải.

Chi tiết hóa phương pháp đã lựa chọn Thường theo cấu trúc phân tích → Vấn đề TOP-DOWN.

Bước 4: Cài đặt chương trình

Từ thuật giải, dùng NNLT để hiện thực hóa.

Bước 5: Hiệu chỉnh & Thực hiện chương trình

Sửa lỗi, gồm: lỗi cú pháp và lỗi ngữ nghĩa.

Bước 6: Lưu trữ, Bảo trì.

c

XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC DỮ LIỆU

 Niklaus Wirth:

Cấu trúc dữ liệu + Thuật giải = Ch trình

 Dữ liệu và cấu trúc dữ liệu đóng vai trò

quan trọng trong việc kết hợp và đưa ra cách giải quyết bài toán

 Một số lưu ý về CTDL:

 Phải biểu diễn đầy đủ thông tin

 Phù hợp các thao tác của thuật toán

 Phù hợp điều kiện cho phép của NNLT

THUẬT TOÁN VÀ THUẬT GIẢI

 Thuật toán: Một dãy hữu hạn các chỉ thị có

thể thi hành để đạt mục tiêu đề ra nào đó

 Các đặc trưng của thuật toán:

 Tính có đại lượng vào và ra

 Tính xác định

 Tính đúng đắn

 Tính phổ dụng (tổng quát)

 Tính hiệu quả: Bộ nhớ, số phép tính,

thời gian chạy, dễ hiểu, dễ cài đặt

c

THUẬT TOÁN VÀ THUẬT GIẢI

 Thuật giải: Khái niệm mở rộng của thuật

toán

 Với một số đặc điểm chẳng hạn:

 Có những bài toán không xác định (có)

thuật toán cụ thể

 Hoặc có thuật toán nhưng không thực

hiện được (chẳng hạn vì thời gian dài)

 Hoặc có cách giải vi phạm thuật toán

nhưng vẫn được chấp nhận

 Heuristic: Giải quyết bài toán với kết quả

đúng (gần đúng) trong p vi cho phép

BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN

 Sơ đồ khối

 Ngôn ngữ lập trình

c

NGÔN NGỮ TỰ NHIÊN

 NN tự nhiên thông qua các bước được

tuần tự liệt kê để BD thuật toán

 Đơn giản, không cần kiến thức về về

cách biểu diễn (mã giả, lưu đồ, )

 Dài dòng, không cấu trúc

 Đôi lúc khó hiểu, không diễn đạt

được thuật toán

LƯU ĐỒ

 Là hệ thống các nút, cung hình dạng khác

nhau thể hiện các chức năng khác nhau

A

B

A

Begin

End

Thực hiện A Gọi hàm A Vào / Ra dữ liệu

Điều kiện rẻ nhánh B

Đúng

Sai

Nút giới hạn bắt đầu / kết thúc chương trình

c

LƯU ĐỒ

Tính F = N!

MÃ GIẢ

 Ngôn ngữ tựa ngôn ngữ lập trình

 Dùng cấu trúc chuẩn hóa, chẳng hạn

tựa Pascal, C

 Dùng các ký hiệu toán học, biến, hàm

 Đỡ cồng kềnh hơn lưu đồ khối

 Không trực quan bằng lưu đồ khối

c

MÃ GIẢ

Algorithm LargestNumber

Input: Danh sách khác rỗng các con số L

Output: largest - giá trị số lớn nhất trong d sách

L

largest ← L0

for each item in danh sách L ≥1, do

if the item > largest, then

largest ← the item

return largest

 “←” thể hiện phép gán

 “return” dùng để dừng thuật toán và trả

về giá trị

LẬP TRÌNH

 Dùng ngôn ngữ máy tính (C, Pascal, ) để

diễn tả thuật toán, CTDL thành câu lệnh

 Kỹ năng lập trình đòi hỏi cần học tập và

thực hành (nhiều)

 Dùng phương pháp tinh chế từng bước để

chuyển hoá bài toán sang mã chương trình

cụ thể

c

THỰC HIỆN VÀ HIỆU CHỈNH CT

 Lỗi và cách sửa

 Lỗi thuật toán

 Lỗi trình tự

 Lỗi cú pháp

 Xây dựng bộ test

 Cập nhật, thay đổi chương trình theo yêu

cầu (mới)

TIÊU CHUẨN CỦA CHƯƠNG TRÌNH

 Tính tin cậy

 Giải thuật + Kiểm tra cài đặt

 Tính uyển chuyển

 Tính trong sáng

 Dễ hiểu và dễ chỉnh sửa

 Tính hữu hiệu

 Tài nguyên + giải thuật

c

QUY TRÌNH LÀM PHẦN MỀM

Specification).

(Operation, follow-up and Maintenance).

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trần Đức Huyên, NXB GD, 1997.

( ), DH QG Tp HCM, 2000.

Ngọc, NXB GD, 1996.

BK Tp HCM, 1994.

bằng C, Nguyễn Phúc Trường Sinh, NXB TK,

2002.

www.uit.edu.vn