Bài giảng Chương trình tin học lớp 10 - Bài 4: Bài toán và thuật toán

CHƯƠNG TRÌNH TIN HỌC LỚP 10 (SGK thí điểm) Chƣơng I Bài BÀI TOÁN THUẬT TOÁN I BÀI TỐN • Xét u cầu sau : Giải phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 Viết dịng chữ hình máy tính Quản lý cán quan Tìm ước chung lớn hai số nguyên dương a b Xếp loại học tập học sinh lớp Trong TỐN HỌC Trong TIN HỌC xem tốn đƣợc xem toán Trong yêu cầu trên, yêu cầu Yêu cầu đƣợc Tất yêu cầu đƣợc xem nhƣ toán? Khái niệm toán Tin học? Bài tốn việc ta muốn máy tính thực Các yếu tố cần quan tâm giải tốn TỐN HỌC - Giả thiết TIN HỌC THUẬT NGỮ Đưa vào máy thơng tin Input Cần lấy thơng tin Output TỐN HỌC? - Kết luận  Trong Tin học, để phát biểu toán, ta cần trình bày rõ Input Output tốn CÁC VÍ DỤ VD1 : Giải phƣơng trình bậc hai ax2 + bx + c = (a ≠ 0)  Input : Các số thực a,b,c (a ≠ 0)  Output : Số thực x thỏa : ax2+bx+ c = VD2 : Tìm giá trị nhỏ số dãy số  Input : Các số dãy số  Output : Giá trị nhỏ dãy số CÁC VÍ DỤ (tt) VD3 : Tìm ƣớc chung lớn hai số nguyên dƣơng a b Hai số nguyên dương a b  Input : ?  Output : ? UCLN a b VD4 : Xếp loại học tập học sinh lớp  Input :? Bảng điểm học sinh Bảng xếp loại học tập  Output : ? Nêu toán rõ Input, Output tốn đó? Xem thêm ví dụ SGK/24, 25 TĨM LẠI Một tốn đƣợc cấu tạo thành phần :   Input (Các thơng tin có) Output (Các thơng tin cần tìm từ Input) II THUẬT TỐN Bài tốn Input Bằng cách nào? Giải toán Output Thuật toán Hƣớng dẫn thao tác cho máy thực để tìm lời giải BÀI TỐN Input THUẬT TỐN Output (Thao tác 1Thao tác 2 Thao tác n) Thuật toán để giải toán : Thuật toánhữu để giải tốn dãy • Một dãy hạnmột cácbài thao tác hữu hạn thao tác đƣợc xếp theo • Các thao sắpcho xếpsau theo trình tự tác xác đƣợc định khimột thực trìnhdãy tự xác thaođịnh tác đó, từ Input tốn này, ta nhận đƣợc Output cần tìm • Sau thực dãy thao tác đó, từ Input ta tìm đƣợc Output tốn MƠ TẢ CÁC THAO TÁC TRONG THUẬT TOÁN Nêu thao tác cần tiến hành Liệt kê Có cách mơ tả Dùng sơ đồ khối Dùng số biểu tƣợng thể thao tác a) LIỆT KÊ VD : Tìm nghiệm phương trình bậc tổng quát : ax + b = () Giải tốn thơng thƣờng:  Nếu a = () khơng phải pt bậc + Nếu b = () vô số nghiệm + Nếu b ≠ () vô nghiệm  Nếu a ≠ () có nghiệm x = -b/a LIỆT KÊ : • Bước : Nhập a, b • Bước : Nếu a = quay lại bước 1, ngược lại qua bước • Bước : Gán cho x giá trị -b/a, qua bước • Bước : Đưa kết x kết thúc b) DÙNG SƠ ĐỒ KHỐI  Trong sơ đồ khối, người ta dùng số biểu tượng thể thao tác : : Thể thao tác nhập, xuất liệu : Thể phép toán : Thể thao tác so sánh : Quy định trình tự thực thao tác VD: Tìm nghiệm phương trình bậc tổng quát : ax + b = LIỆT KÊ • Bước : Nhập a, b • Bước : Nếu a = quay lại bước 1, ngược lại qua bước • Bước : Gán cho x giá trị -b/a, qua bước • Bước : Đưa kết x kết thúc SƠ ĐỒ KHỐI Nhập a, b Đúng a=0 Sai x = -b/a Đưa x kết thúc LƢU Ý Ta cần diễn tả thuật tốn ngơn ngữ cho máy tính hiểu thực được, ngơn ngữ gọi ngơn ngữ lập trình Kết diễn tả thuật tốn gọi chương trình III VÍ DỤ VỀ THUẬT TỐN Bài tốn : Cho dãy số gồm N số sau (N = 5): 11 20 Tìm giá trị NHỎ NHẤT dãy số ? HƯỚNG DẪN: - Gọi Min giá trị nhỏ cần tìm - Gán Min giá trị phần tử dãy Min Min=6 - Lần lượt so sánh Min với phần tử 11 20 Gán i = dãy Tại vị trí so sánh : Min=11 Min=4 + Nếu Min lớn giá trị phần tử cần so sánh dãy lấy giá trị Giá trị nhỏ nhất: phần tử gán lại cho Min - Khi so sánh đến phần tử cuối dãy+ số Min mang vị giá trị nhỏ Tăng i lênsẽ đơn dãy Biến i lưu trữ vị trí mà Min so sánh SƠ ĐỒ KHỐI : Nhập N dãy a1,…, aN Min = a1 , i = i Đúng Min = i = i+1 Sai Đưa Min kết thúc LIỆT KÊ  Bước : Nhập N dãy a1,…, aN  Bước : Đặt Min= a1, i=2;  Bước : Nếu i đặt Max=ai 4.2 Tăng i đơn vị quay bước  Bước : Đưa Min kết thúc 4 VÍ DỤ VỀ THUẬT TỐN (tt) Bài tốn : Tìm giá trị LỚN NHẤT dãy số với Input Output sau: • Input : Số nguyên dương N dãy N số a1, ,aN • Output : Giá trị lớn (Max) dãy số Mô tả thuật toán để giải toán theo cách liệt kê dùng sơ đồ khối CÁC THUẬT NGỮ CHÍNH • Bài tốn • Input • Output *Một dãy hữu hạn thao tác *Các thao tác xếp theo trình tự xác định Là việc ta muốn *Sau thực dãy thao tác thực đó, từ máy Input tính ta tìm Output Các thơng tin có tốn • Thuật toán • Sơ đồ khối (các giả thiết) Các thơng tin cần tìm từ Input (kết luận) Dùng biểu tƣợng qui ƣớc để thể thao tác thuật toán BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài 1, 3, 4, 5, trang 27 – 28 (SGK)