Giáo trình nhập môn tin học

Giáo trình nhập môn tin học Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Giáo trình nhập môn tin học Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/69de34bd MỤC LỤC Giới thiệu giáo trình Bài 1: Thông tin xử lý thông tin 2.1 Thông tin xử lý thông tin, hệ thống tính toán biểu diễn thông tin máy tính Bài 2: Tổng quan hệ thống máy tính 3.1 Tổng quan hệ thống máy tính Bài 3: Giải toán máy tính 4.1 Giải toán máy tính Bài 4-5-6: Thực hành, thảo luận tổng quan lập trình 5.1 Thực hành, thảo luận tổng quan lập trình Bài 7:Thuật toán chương trình 6.1 Thuật toán chương trình Bài 8-9: Thảo luận phát triển ứng dụng C/C++, Các thành phần chương trình 7.1 Thảo luận phát triển ứng dụng C/C++,Các thành phần chương trình Bài 10: Một số hàm chức 8.1 Một số hàm chức thường dùng chương trình Bài 11: Bài thực hành thành phần nhập/xuất C/C++ 9.1 Bài thực hành thành phần nhập/xuất C/C++ 10 Bài 12: Cấu trúc rẽ nhánh 10.1 Cấu trúc rẽ nhánh 11 Bài 13: Bài thực hành cấu trúc rẽ nhánh 11.1 Bài thực hành cấu trúc rẽ nhánh 12 Bài 14- 15: Cấu trúc lặp while, while - Cấu trúc lặp for 12.1 Cấu trúc lặp while, while - Cấu trúc lặp for 13 Bài 16- 17: Thảo luận cấu trúc điểu khiển - Bài thực hành cấu trúc lặp 13.1 Thảo luận cấu trúc điểu khiển - Bài thực hành cấu trúc lặp 14 Bài 18: Các kiểu liệu C/C++ 14.1 Các kiểu liệu C/C++ 15 Bài 19- 20: Chương trình - thực hành xây dựng chương trình 15.1 Chương trình - thực hành xây dựng chương trình Tham gia đóng góp 1/134 Giới thiệu giáo trình Tên Module: Nhập môn Tin học Mã Module: Giáo viên: Nguyễn Hữu Đông, Ngô Thanh Huyền Ngành học: Điện-Điện tửSố học: 144h/45t Loại hình đào tạo: Chính qui Thời gian thực hiện: 12 tuần Năm học: 2007/2008 Loại Module: 02LT+01TH Phiên bản: 20080313 Phương pháp dạy học: Mục tiêu: Sau hoàn thành module này, người học có khả năng: • Mô tả tỉ mỉ khái niệm thông tin, xử lý thông tin, mô hình tính toán máy tính điện tử • Thiết kế chương trình máy tính, cài đặt chương trình ngôn ngữ C/C++ để giải số toán thông thường, đơn giản khoa học kỹ thuật, đặc biệt lĩnh vực điện tử, đo lường điều khiển • Hình thành thái độ học tập nghiêm túc, kỹ làm việc độc lập theo nhóm Module giúp người học phát triển lực: phân tích(M1), thiết kế (M1), thực hiện(M2) Điều kiện tiên quyết: Module thực song song với Module: Toán cao cấp Mô tả module: Phần giới thiệu tổng quan thông tin xử lý thông tin, máy tính điện tử, giải toán máy tính 2/134 Phần cung cấp cho người học nguyên lý lập trình, cấu trúc điều khiển, kiểu liệu, mô hình hướng chức năng, cách thức xây dựng chương trình số toán khoa học kỹ thuật Module sử dụng ngôn ngữ C/C++ để minh họa, cài đặt Tuy nhiên người học dễ dàng cài đặt ngôn ngữ lập trình khác như: VB.NET, C#, Pascal Nội dung module: Bài 1: Thông tin xử lý thông tin, hệ thống tính toán biểu diễn thông tin máy tính 1.1 Thông tin xử lý thông tin 1.2 Hệ thống tính toán biểu diễn thông tin máy tính Bài 2: Tổng quan hệ thống máy tính 2.1 Cấu trúc tổng quan phần cứng máy tính 2.2 Tổng quan phần mềm 2.3 Khái niệm mạng Internet Bài 3: Giải toán máy tính 3.1 Thuật toán 3.2 Biểu diễn thuật toán 3.3 Một số thuật toán thông dụng Bài 4: Bài thực hành làm quen với máy tính, hệ thống tính toán Bài 5: Thảo luận bước giải toán máy tính Bài 6: Tổng quan lập trình 6.1.Giới thiệu phương pháp học 6.2 Ngôn ngữ lập trình 6.3 Các phương pháp lập trình 3/134 6.4 Một số ngôn ngữ lập trình 6.5 Ngôn ngữ lập trình C/C++ Bài 7: Thuật toán chương trình 7.1 Thuật toán lưu đồ thuật toán 7.2 Cấu trúc chương trình C/C++ đơn giản Bài 8: Thảo luận môi trường phát triển ứng dụng C/C++ Bài 9: Các thành phần chương trình 9.1 Các phần tử ngôn ngữ lập trình 9.1.1 Bảng chữ 9.1.2 Từ khoá 9.1.3 Tên (định danh) 9.2 Các kiểu liệu 9.3 Biến, cách khai báo 9.4 Các phép toán 9.5 Biểu thức Bài 10: Một số hàm chức thường dùng chương trình 10.1 Một số hàm thường dùng 10.2 Nhập/xuất liệu (bàn phím, hình) Bài 11: Bài thực hành thành phần nhập/xuất C/C++ Bài 12: Cấu trúc rẽ nhánh 12.1 Câu lệnh đơn, khối lệnh 12.2 Các cấu trúc rẽ nhánh 4/134 12.2.1 Cấu trúc rẽ nhánh if 12.2.2 Cấu trúc rẽ nhánh switch Bài 13: Bài thực hành cấu trúc rẽ nhánh Bài 14: Cấu trúc lặp while, while 14.1 Cấu trúc lặp while 14.2 Cấu trúc lặp while Bài 15: Cấu trúc lặp for số lệnh điều khiển khác 15.1 Cấu trúc lặp for 15.2 Break, continue, return Bài 16: Thảo luận cấu trúc điểu khiển khiển Bài 17: Bài thực hành cấu trúc lặp Bài 18: Các kiểu liệu C/C++ Bài 19: Chương trình 19.1 Đặt vấn đề 19.2 Ví dụ chương trình có sử dụng chương trình 19.3 Phạm vi hoạt động biến 19.4 Cấu trúc chương trình 19.5 Truyền tham số cho chương trình 19.6 Nguyên tắc hoạt động chương trình 19.7 Nguyên tắc sử dụng chương trình Bài 20: Bài thực hành xây dựng chương trình 5/134 Tài liệu tham khảo: • Sách, giáo trình chính: Giáo trình, hệ thống tập, tài liệu giáo viên biên soạn “Ngôn ngữ lập trình C thật đơn giản” NXB Giáo dục, 2007 Phạm Văn Ất “Giáo trình C nâng cao” • Sách tham khảo: Phạm Văn Ất “Giáo trình C++” Nguyễn Thanh Thuỷ Nguyễn Quang Huy “Bài tập lập trình ngôn ngữ C” NXB Khoa học kỹ thuật • Khác: Internet Học liệu: Giáo trình lưu hành nội bộ, sách tham khảo, hệ thống tập mẫu, tập tự làm, máy tính, tài nguyên Internet, Projector Đánh giá: Hình thức đánh giá: • Kiểm tra kỳ (lập trình máy tính): 20% • Đánh giá trình (kết buổi thực hành): 30% • Kiểm tra cuối kỳ (lập trình máy tính): 50% Tiêu chí đánh giá: • - Kỹ thiết kế, xây dựng toán • - Kỹ cài đặt toán Người đánh giá: Giáo viên giảng dạy người học Kế hoạch học tập: Bài Mục tiêu Hoạt động giáo viên Hoạt động sinh viên TGSV Điều thực 6/134 7/134 Bài 1: Thông tin xử lý thông tin Thông tin xử lý thông tin, hệ thống tính toán biểu diễn thông tin máy tính Thông tin xử lý thông tin Khái niệm thông tin Thông tin ( Informations ) khái niệm trừu tượng mô tả đem lại hiểu biết , nhận thức cho người sinh vật khác Thông tin tồn khách quan Thông tin tạo ra, phát sinh, truyền đi, lưu trữ, chọn lọc Thông tin méo mó, sai lệch nhiễu tác động hay người xuyên tạc,… Xử lý thông tin • Sơ đồ tổng quát trình xử lý thông tin Hàng ngày người phải tiến hành xử lý thông tin Quá trình xử lý hình dung sau: Từ kiện có mục đích đặt ra, người cần suy nghĩ để lựa chọn tác động trình tự để thực tác động nhằm đưa định để đạt mục đích Như vậy, phương án hành động kết trình xử lý thông tin Quá trình xử lý thông tin nói chung mô tả sơ đồ sau: ***SORRY, THIS MEDIA TYPE IS NOT SUPPORTED.*** • Xử lý thông tin máy tính điện tử Khi sử dụng máy tính bỏ túi để tính toán, ta thấy máy tính tiếp nhận số liệu ta nạp vào thông qua hệ thống nút bấm Máy lại số liệu nhận hiển thị kết tính toán hình Máy lưu trữ kết tính toán trung gian để tính tiếp Toàn thao tác thực với tốc độ cao, gần tức thời Tuy nhiên máy tính không làm tác động người Người sử dụng phải bấm phím nhập liệu vào máy, bấm phím thực phép toán yêu cầu lưu trữ hiển thị kết Điều với máy tính điện tử (MTĐT) MTĐT thực chức cách tự động người trao trước cho dãy dẫn (quy tắc) gọi lệnh hay chương trình Chương trình cho MTĐT người lập nạp vào máy Khi nhận lệnh thực thông qua việc bấm vài phím quy định, máy theo dẫn 8/134 Bài 19- 20: Chương trình - thực hành xây dựng chương trình Chương trình - thực hành xây dựng chương trình Chương trình Đặt vấn đề Trong chương trình lớn, có đoạn chương trình viết lặp lặp lại nhiều lần, để tránh rườm rà thời gian viết chương trình; người ta thường phân chia chương trình thành nhiều module, module giải công việc Các module gọi chương trình Một tiện lợi khác việc sử dụng chương trình ta dễ dàng kiểm tra xác định tính đắn trước ráp nối vào chương trình việc xác định sai sót để tiến hành hiệu đính chương trình thuận lợi hơn.Trong C, chương trình gọi hàm Hàm C trả kết thông qua tên hàm hay không trả kết Hàm có hai loại: hàm chuẩn hàm tự định nghĩa Trong chương này, ta trọng đến cách định nghĩa hàm cách sử dụng hàm Một hàm định nghĩa sử dụng đâu chương trình Trong C, chương trình bắt đầu thực thi hàm main • Một chương trình (còn gọi hàm, thủ tục, hay thủ tục con) chuỗi mã để thực thi thao tác đặc thù phần chương trình lớn Đây câu lệnh nhóm vào khối đặt tên tên tùy theo ngôn ngữ gán cho kiểu liệu Những khối mã tập trung lại làm thành thư viện phần mềm Các chương trình gọi để thi hành (thường qua tên chương trình đó) Điều cho phép chương trình dùng tới chương trình nhiều lần mà không cần phải lặp lại khối mã giống hoàn tất việc viết mã cho chương trình lần Trong số ngôn ngữ, người ta lại phân biệt thành kiểu chương trình con: 120/134 Hàm (function) dùng để chương trình có giá trị trả (trong kiểu liệu đó) thông qua tên hàm Thủ tục (subroutine) dùng để mô tả chương trình thi hành giá trị trả Tuy nhiên, nhiều ngôn ngữ khác C chẳng hạn phân biệt có khái niệm hàm Để mô tả hàm không trả giá trị (tương đương với khái niệm thủ tục) người ta gán cho kiểu liệu hàm void Lưu ý: ngôn ngữ hướng đối tượng, đối tượng hay thực thể (instance), tùy theo quan điểm, xem chương trình hay biến thân nội thực thể có chứa phương thức liệu trả lời cho lệnh gọi từ bên • Macro hiểu tên viết tắt tập câu lệnh Như vậy, chương trình có khối câu lệnh giống người ta định nghĩa macro cho khối đại diện dùng tên macro lúc viết mã thay phải viết khối câu lệnh lần khối xuất lặp lại Một cách trừu tượng, macro thay dạng thức văn xác định việc định nghĩa (hay bộ) qui tắc Trong trình dịch, phần mềm dịch tự động thay macro trở lại mã mà viết tắt cho, tiếp tục dịch Như vậy, mã điền trả lại thời gian dịch Một số ngôn ngữ cho macro phép khai báo sử dụng tham số Như vai trò macro giống hệt chương trình Các điểm khác quan trọng chương trình macro bao gồm: Mã chương trình dịch để riêng Cho tới chương trình gọi thời điểm thi hành, mã dịch sẵn chương trình lắp vào dòng chạy chương trình.Trong đó, sau dịch, macro không tồn Trong chương trình dịch, vị trí có tên macro tên thay khối mã (đã dịch) mà đại diện Cách viết mã dùng chương trình sau dịch xong tạo thành tập tin ngắn so với cách viết dùng macro Ngược lại máy tính tải lên phần mềm có cách dùng macro tốn tính toán CPU phần mềm phát triển phương pháp gọi chương trình Ví dụ chương trình có sử dụng chương trình Ví dụ 2: Ta có chương trình (hàm main) dùng để nhập vào số nguyên a,b in hình số lớn số 121/134 #include #include int max(int a, int b) { return (a>b) ? a:b; } int main() { int a, b, c; printf("\n Nhap vao so a, b,c "); scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); printf("\n So lon la %d",max(a, max(b,c))); getch(); return 0; } Phạm vi hoạt động biến Như biết chương trình tập hợp hàm, câu lệnh khai báo Phạm vi tác dụng biến nơi mà biến có tác dụng, tức hàm nào, câu lệnh phép sử dụng biến Một biến xuất chương trình sử dụng hàm không hàm khác hai, điều phụ thuộc chặt chẽ vào vị trí nơi biến khai báo Một nguyên tắc biến có tác dụng kể từ vị trí khai báo hết khối lệnh chứa Chi tiết cụ thể trình bày chương nói hàm C++ Cấu trúc chương trình Cấu trúc hàm tự thiết kế: 122/134 Tên hàm ([ ][,][…]) { [Khai báo biến cục câu lệnh thực hàm] [return [];] } Giải thích: - Kiểu kết quả: kiểu liệu kết trả về, là: int, byte, char, float, void… Một hàm có kết trả Trong trường hợp hàm kết trả ta nên sử dụng kiểu kết void Kiểu t số: kiểu liệu tham số Tham số: tham số truyền liệu vào cho hàm, hàm có tham số Tham số gọi tham số hình thức, gọi hàm phải truyền cho tham số thực tế Nếu có nhiều tham số, tham số phân cách dấu phẩy (,) Bên thân hàm (phần giới hạn cặp dấu {}) khai báo câu lệnh xử lý Các khai báo bên hàm gọi khai báo cục hàm khai báo tồn bên hàm mà Khi định nghĩa hàm, ta thường sử dụng câu lệnh return để trả kết thông qua tên hàm Lệnh return dùng để thoát khỏi hàm trả giá trị Cú pháp: return ; /*không trả giá trị*/ return ;/*Trả giá trị biểu thức*/ return (); /*Trả giá trị biểu thức*/ Nếu hàm có kết trả về, ta bắt buộc phải sử dụng câu lệnh return để trả kết cho hàm Ví dụ 1: Viết hàm tìm số lớn số nguyên a b 123/134 int max(int a, int b) { return (a>b) ? a:b; } Ví dụ 2: Viết hàm tìm ước chung lớn số nguyên a, b Cách tìm: ta giả sử UCLN hai số số nhỏ hai số Nếu điều không ta giảm đơn vị giảm tìm thấy UCLN int ucln(int a, int b) { int u; if (a