Slide 1 Cấu trúc dữ liệu và giải thuật SỐ TIẾT 60 (45 LÝ THUYẾT + 15 BÀI TẬP) 1 Sách, giáo trình chính Cấu trúc dữ liệu và giải thuật Đỗ Xuân Lôi NXB Khoa học kỹ thuật Bài giảng Cấu trúc dữ liệu v[.]
Cấu trúc liệu giải thuật SỐ TIẾT: 60 (45 LÝ THUYẾT + 15 BÀI TẬP) Sách, giáo trình chính: - Cấu trúc liệu giải thuật - Đỗ Xuân Lôi - NXB Khoa học kỹ thuật - Bài giảng Cấu trúc liệu giải thuật - Đỗ Thị Mơ Sách tham khảo: a - Cấu trúc liệu + giải thuật = chương trình - Niklaus Wirth b - Thuật toán - Đỗ Xuân Huy c - Cấu trúc liệu giải thuật - Trung tâm Tin học Ngoại ngữ Trí Đức - Nhà xuất Thống kê 2003 d - Data Structures and Algorithms - Alfred V Aho, John E Hopcroft, Jeffrey D Ullman - Addison Wesley Publishing Company Giáo viên: Đỗ Thị Mơ - Bộ môn Công nghệ phần mềm - Khoa CNTT Email: dtmo@hua.edu.vn Thiết kế phân tích giải thuật 3.1 Thiết kế giải thuật 3.1.1 Mô hình hoá việc giải toán - Khi thiết kế giải thuật ta sử dụng phương pháp mô đun hoá Nội dung phương pháp mô đun hoá coi toán lớn mô đun chính phân chia thành các mơ đun con, mơ đun lại phân chia tiếp, mô đun ứng với các phần việc mà ta biết cách giải Với phương pháp mô đun hoá toán thì lời giải toán tổ chức theo cấu trúc (phân cấp) có dạng sau: A C B E F D G H I - Cách thiết kế Top - Down hay thiết kế từ khái quát đến đến chi tiết thể sau: Phân tích tổng quát toàn vấn đề xuất phát từ liệu mục tiêu đề ra, đề cập đến vấn đề chủ yếu, sau dần vào giải các vấn đề cụ thể cách chi tiết Ví dụ: Xây dựng phần mềm quản lý lương cán quan - Xuất phát từ phân tích tổng quát thuật giải xử lý phải giải vấn đề sau: Đọc tệp: Đọc thông tin từ đĩa từ vào nhớ Xử lý tệp: Xử lý các thông tin để đưa kết mong muốn Ghi tệp: Lưu trữ thông tin vào tệp Thiết kế theo sơ đồ sau: QUẢN LÍ LƯƠNG ĐỌC TỆP XỬ LÝ TỆP GHI TỆP - Nhiệm vụ “ XỬ LÝ TÊP” phân chia thành nhiệm vụ con: Tìm kiếm ghi Cập nhật ghi In lương Những nhiệm vụ lại chia thành các nhiệm vụ nhỏ theo sơ đồ sau: XỬ LÝ TỆP TÌM BẢN GHI TÌM THEO MÃ TÌM THEO TÊN CẬP NHẬT BẢN GHI SỬA XOÁ IN BẢNG LƯƠNG THÊM LƯƠNG THÁNG LƯƠNG NĂM * Ưu điểm cách thiết kế Top - Down: - Giải toán có định hướng, tránh sa đà vào chi tiết phụ - Làm tảng cho lập trình có cấu trúc - Bài toán nhiều người làm, tách toán thành nhiều toán tạo cho các nhóm làm việc độc lập khơng ảnh hưởng đến nhóm khác - Chương trình dễ dàng chỉnh lý sửa chữa 3.1.2 Phương pháp tinh chỉnh bước - Phương pháp tinh chỉnh tưng bước thể sau: Thoạt đầu chương trình thể giải thuật trình bày ngôn ngữ tự nhiên, phản ánh ý chính công việc cần làm Các bước sau chi tiết hoá dần dần, tương ứng với các công việc nhỏ hơn, ta gọi các bước tinh chỉnh Càng các bước sau mô tả công việc hướng tới các lệnh chương trình - Quá trình thiết kế giải thuật diễn sau: Ngôn ngữ tự nhiên Giả ngôn ngữ Ngôn ngữ lập trình - Trong quá trình liệu tinh chế từ dạng cấu trúc đến dạng cài đặt cụ thể Ví dụ 1: Lập trình xếp dãy n số nguyên khác theo thứ tự tăng dần * Có thể phác thảo giải thuật theo ngôn ngữ tự nhiên sau: - Từ dãy các số nguyên chưa xếp chọn số nhỏ nhất, đổi chỗ cho số đầu dãy - Cứ lặp lại quá trình dãy chưa trở thành rỗng * Dùng ngôn ngữ giả Pascal : Bước tinh chỉnh là: For i:=1 To n-1 Do Begin - Xét từ đến an để tìm số nhỏ aj - Đổi chỗ aj End Bước tinh chỉnh 2.1.: Tìm số nhỏ j:=i For k:= j+1 To n Do If ak < aj Then j:=k Bước tinh chỉnh 2.2: Đổi chỗ x:=ai ; ai:=aj ; aj=x; ... thời gian thực giải thuật * Với toán có nhiều giải thuật chọn giải thuật dẫn đến kết nhanh vấn đề đòi hỏi thực tế * Thời gian thực T phụ thuộc vào các yếu tố: - Kích thước liệu vào: Nếu gọi... đưa chúng vào xác lập T(n) Do dùng “ Độ phức tạp tính toán giải thuật “ để đánh giá thời gian thực giải thuật 3.2.3 Độ phức tạp tính toán giải thuật * Nếu thời gian thực giải thuật T(n)...3 Thiết kế phân tích giải thuật 3.1 Thiết kế giải thuật 3.1.1 Mô hình hoá việc giải toán - Khi thiết kế giải thuật ta sử dụng phương pháp mô đun hoá Nội dung