Một số kinh nghiệm phân loại các dạng toán điển hình trên kiểu dữ liệu mảng nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn tin học

1 Mở Đầu 1.1 Lý chọn đề tài Môn tin học nói chung nội dung tin học lập trình mơn học lạ học sinh phổ thông nên đa số em bỡ ngỡ tiếp cận môn học Trong thực tiễn, liệu vào toán liên quan đến kiểu liệu khác nhau, để tiện cho việc lập trình xử lý liệu thường đưa liệu kiểu liệu chuẩn kiểu liệu có cấu trúc, kiểu liệu kiểu mảng Trong đề thi chọn học sinh giỏi (HSG) trường THPT tỉnh, đề thi HSG cấp tỉnh Thanh Hóa nhiều tỉnh khác, tơi nhận thấy đề thi có tập liên quan đến kiểu liệu mảng Do vậy, việc giúp học sinh phân dạng tốn điển hình kiểu liệu mảng đề em dễ dàng nhận biết giải toán cách tối ưu việc làm vô quan trọng giáo viên phụ trách đội tuyển HSG Quá trình giảng dạy lớp mũi nhọn ôn thi HSG cấp tỉnh, dựa vào kinh nghiệm thân, tơi phân dạng tốn điển hình kiểu liệu mảng, giúp học sinh có hứng thú tiến cận tốt giải toán kiểu liệu mảng đề thi HSG Chính vậy, tơi chọn đề tài: “Một số kinh nghiệm phân loại dạng tốn điển hình kiểu liệu mảng nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Tin học” làm sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020 với mục đích trao đổi bạn đồng nghiệp phương pháp mà áp dụng có hiệu ngơi trường tơi cơng tác hy vọng cách làm bổ sung, hoàn thiện nhân rộng trường THPT Triệu sơn nói riêng trường địa bàn giáo dục tỉnh Thanh Hóa nói chung 1.2 Mục đích nghiên cứu Việc dạy cho học sinh niềm đam mê khả tư lập trình điều thiếu việc đào tạo học sinh giỏi Tơi viết đề tài với mục đích: - Cùng trao đổi với bạn đồng nghiệp cách dạy học sinh bước vào học lập trình mơn Tin học xử lý tốt toán kiểu liệu mảng - Học sinh có thêm tài liệu để tham khảo trình học lập trình - Giúp anh chị em đồng nghiệp trường phổ thơng có thêm tài liệu để ơn tập thi giáo viên giỏi phục vụ công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp giải toán kiểu liệu mảng, từ phát triển làm tốt toán kỳ thi học sinh giỏi Tin học trung học phổ thông 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Điều tra khả tiếp cận mơn Tin học lập trình giáo viên THPT - Điều tra khả tiếp cận môn Tin học lập trình học sinh THPT - Tham khảo tài liệu, nghiên cứu đề thi, toán thiên tư toán học chuyển toán lập trình, - Phương pháp thực nghiệm đối tượng học sinh THPT Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Trong bối cảnh toàn ngành GD-ĐT nỗ lực đổi phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh hoạt động học tập Điều 24.2 Luật giáo dục nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ” Như vậy, thấy định hướng đổi phương pháp dạy học khẳng định, không vấn đề tranh luận Cốt lõi việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thông giúp học sinh hướng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Với số nội dung đề tài này, học sinh tự học, tự rèn luyện thơng qua số tập, dạng tập cụ thể 2.2 Thực trạng vấn đề cần giải Qua thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn 3, nhận thấy học đến chương trình tin học lớp 11 đa số học sinh cho môn học khó mơn học, nhiều em cịn sợ môn học Khi học sinh học 11 “Kiểu mảng”, học sinh gặp nhiều khó khăn, nhầm lẫn việc xử lý liệu em quen với toán xử lý liệu kiểu số, tốn quen thuộc tính tổng tích dãy số thoả mãn điều kiện đó… Khi gặp tốn phải sử dụng kiểu liệu lớn nhiều em lúng lúng Việc giải toán với kiểu liệu lớn thực cần thiết cho em làm tốn lập trình chương trình Tin học phổ thơng nói riêng việc giải tốn thực tế nói chung Thực tế cho thấy, đề thi HSG tỉnh Thanh Hóa tỉnh có tập xử lý kiểu liệu mảng Nếu học sinh không hiểu rõ nhận biết tốt thường giải tập mảng hay gặp nhiều sai sót khơng xử lý hết test theo yêu cầu 2.3 Các giải pháp giải vấn đề Trong khuôn khổ sáng kiến kinh nghiệm này, phân loại dạng tập điển hình kiểu liệu mảng, dạng tập áp dụng thuật tốn đặc biệt xin trình bày sáng kiến kinh nghiệm sau 2.3.1 DẠNG 1: Duyệt để tìm kiếm mảng Cho mảng chiều A[1 N] gồm phần tử nguyên, ta xét số thuật toán quan trọng mảng: Có hai thuật tốn tìm kiếm mảng ứng dụng rộng rãi là: Tìm kiếm tìm kiếm nhị phân Thuật tốn 1: Tìm kiếm Cho mảng A phần tử X Tìm kiếm xem phần tử X có xuất mảng A hay khơng? Nếu có xuất vị trí nào? Ý tưởng thuật tốn: Duyệt mảng từ vị trí đầu đến hết mảng, gặp phần tử mảng X in vị trí, duyệt hết mảng mà khơng tìm thấy thơng báo khơng tìm thấy Thể thuật toán: Timthay:=false; For i:=1 to N if X= A[i] then begin writeln(' xuấthiệnở vị trí:', i); timthay:=true; end; if not (timthay) then writeln(' Khong tim thay'); Trong trường hợp cần xuất vị trí phần tử ta cải tiến lại chương trình để chương trình thực nhanh timthay:=false; For i:=1 to N if X= A[i] then begin writeln(' xuấthiệnở vị trí:', i); timthay:=true; break; end; if not (timthay) then writeln(' Khong tim thay'); Thuật tốn 2: Tìm kiếm nhị phân Với mảng A xếp tăng dần, độ phức tạp tìm kiếm khơng đổi Tận dụng thông tin mảng xếp để giới hạn vị trí giá trị cần tìm mảng.Thuật tốn tìm kiếm nhị phân trình bày chi tết phần thuật toán sách giáo khoa lớp 10 Giải thuật: So sánh x với phần tử mảng A Nếu x phần tử dừng Nếu khơng, xác định xem x thuộc nửa trái hay nửa phải A Lặp lại bước với nửa xác định Ví dụ 1.1 Lập trình (Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An lớp 12 năm học 2013-2014) Trong thi lập trình có N thi giải yêu cầu đặt Ban tổ chức định trao phần thưởng đặc biệt cho thi tốt nhất, thi có thời gian chạy chương trình Cho biết thi thứ i (1< i