Bài giảng tin học đại cương đại học thủy lợi

Môn học Tin đại cương Bộ môn Khoa học máy tính, Khoa Cơng nghệ thơng tin, Trường đại học Thủy Lợi Buổi 2: Một số khái niệm sở Khái niệm thuật toán Biểu diễn thuật toán Thiết lập mơi trường soạn thảo chạy chương trình C++ Sơ đồ q trình lập trình Khái niệm thuật tốn Thuật toán (algorithm): danh sách thị, thi hành biến đổi thông tin đầu vào thành thông tin đầu Đầu vào (input): liệu cung cấp cho thuật toán để thuật tốn thực chức Đầu (output): liệu mà thuật tốn đưa mơi trường bên ngồi Khái niệm thuật tốn Ví dụ: thuật tốn để giải phương trình bậc P(x): ax + b = c (a, b, c số thực) gồm bước sau đây: Nếu a = Nếu b = c P(x) có nghiệm Nếu b ≠ c P(x) vơ nghiệm Nếu a ≠ P(x) có nghiệm x = (c - b)/a Tính chất thuật tốn Tính xác: để đảm bảo kết tính tốn hay thao tác mà máy tính thực xác Tính rõ ràng: Thuật tốn phải thể câu lệnh minh bạch; câu lệnh xếp theo thứ tự định Tính khách quan: Một thuật tốn dù viết nhiều người nhiều máy tính phải cho kết Tính phổ dụng: Thuật tốn khơng áp dụng cho toán định mà áp dụng cho lớp tốn có đầu vào tương tự Tính kết thúc: Thuật tốn phải gồm số hữu hạn bước tính tốn Biểu diễn thuật tốn Có hai cách để biểu diễn thuật tốn ngơn ngữ: Ngơn ngữ người (mã giả) Ưu điểm: diễn đạt dễ dàng tự nhiên Nhược điểm: lỏng lẻo, khó xác Ngơn ngữ lập trình Qui định cấu trúc ngữ nghĩa cách chặt chẽ Thuật toán diễn đạt ngơn ngữ lập trình ngơn ngữ máy gọi chương trình Các ví dụ mã giả Thuật tốn: Tính bình phương số 1.Nhập giá trị cho x 2.Tính giá trị x*x gán cho s 3.Trả giá trị s Thuật toán: Tăng lương lên 5% 1.Nhập giá trị cho lương_cũ 2.Tính giá trị lương_cũ*1.05 gán cho lương_mới 3.Trả giá trị lương_mới Các ví dụ mã giả Thuật tốn: Nhân hai số khơng âm (Giả sử ngôn ngữ lập trình khơng định nghĩa phép nhân) Nhập giá trị cho hai số nhân m n Đặt tích = Đặt đếm = WHILE đếm < m, Đặt tích tích cộng n Tăng giá trị đếm lên END WHILE Trả tích Bài tập Sử dụng mã giả để biểu diễn thuật toán giải toán sau: 1,Cho số nguyên a, b Tìm thương hai số b khác 0, trường hợp b=0 kết luận không tồn thương 2,Biết a, b độ dài hai cạnh hình chữ nhật, tính chu vi diện tích hình chữ nhật 3,Cho ba hệ số a, b, c giải biện luận phương trình bậc hai ax2 + bx + c =0 Thiết lập môi trường C++ Tải phần mềm miễn phí TextPad Borland C++ Builder Compiler 5.5 tại: http://www.textpad.com/ http://www.codegear.com/downloads/free/cppbuilder hoặc: http://www.wru.edu.vn/khmt/tailieu/ Các file tải txpeng510.exe freecommandLinetools.exe Tiến hành cài đặt file máy tính 10 Biểu thức Biểu thức dãy kí hiệu kết hợp tốn hạng, toán tử cặp dấu () theo qui tắc định Các toán hạng hằng, biến, hàm Biểu thức cung cấp cách thức tính giá trị dựa toán hạng toán tử biểu thức Ví dụ: (x + y) * - ; - x + sqrt(y) ; (-b + sqrt(delta)) / (2*a) ; 14/26 Thứ tự ưu tiên tốn tử C++ qui định trật tự tính tốn theo mức độ ưu tiên sau: Các Các Các Các Các Các biểu thức cặp dấu ngoặc () tốn tử ngơi (phủ định, tăng, giảm, …) toán tử số học toán tử quan hệ toán tử logic phép gán 15/26 Thứ tự ưu tiên tốn tử Ví dụ: 7+3*5 // = 22 (65 > 21) && (‘B’ < ‘A’) // = false ! (16.25 + < 17) || (2 > / 2) // = true 16/26 Các hàm thư viện Một số hàm toán học thư viện cmath: sin(x), cos(x), tan(x), asin(x), acos(x), atan(x): hàm lượng giác exp(x): hàm mũ, trả lại giá trị e mũ x (ex) log(x), log10(x): trả lại lôgarit số e lôgarit thập phân x (lnx, logx) pow(x, y): hàm mũ, trả lại giá trị x mũ y (xy) sqrt(x): trả lại bậc x abs(x), labs(x), fabs(x): trả lại giá trị tuyệt đối x ceil(x): trả lại giá trị làm tròn lên x floor(x): trả lại giá trị làm tròn xuống x 17/26 Câu lệnh Câu lệnh C++ thiết lập từ từ khoá biểu thức … Câu lệnh luôn kết thúc dấu chấm phẩy Các câu lệnh phép viết nhiều dòng Câu lệnh gồm nhiều lệnh bao cặp dấu ngoặc {} gọi khối lệnh Các biến khai báo khối lệnh có tác dụng khối lệnh 18/26 Xuất nhập liệu Xuất nhập liệu Xuất liệu Nhập liệu Nhập xâu kí tự Đọc ghi liệu với tệp tin 19/26 Xuất nhập liệu C++ hỗ trợ việc xuất nhập liệu thông qua thư viện vào chuẩn iostream Thư viện iostream chứa đối tượng cin, cout làm nhiệm vụ nhập liệu từ bàn phím đưa liệu hình Các đối tượng khai báo không gian tên std phải tham chiếu đến chúng tên đầy đủ, vd: std::cin, viết lệnh using namespace std; 20/26 Xuất liệu Để in giá trị biểu thức hình ta dùng câu lệnh sau: cout > biến_3 ; hoặc: cin >> biến_1 >> biến_2 >> biến_3 ; 24/26 Nhập liệu Ví dụ, nhập giá trị cho biến nguyên: dòng khai báo biến age nguyên, dòng hai đợi người dùng nhập giá trị cho biến age Có thể sử dụng cin để nhập giá trị cho nhiều biến dịng Ví dụ: tương đương với 25/26 Nhập liệu Lưu ý: Ấn phím Enter để kết thúc việc nhập giá trị Giá trị nhập vào phải phù hợp với kiểu liệu biến Nếu nhập giá trị cho nhiều biến lúc phải phân cách khoảng trống: dấu cách, dấu tab, dấu xuống dòng Nếu dùng cin để nhập xâu ký tự từ bàn phím, trường hợp xâu kí tự có chứa khoảng trống ta nhận phần xâu ký tự 26/26 Xuất nhập liệu 27/26 Nhập xâu kí tự Sử dụng hàm getline để nhận toàn xâu ký tự nhập vào 28/26 ... 50 ; 29 Khai báo sử dụng 30 Môn học Tin đại cương Bộ mơn Khoa học máy tính, Khoa Cơng nghệ thơng tin, Trường đại học Thủy Lợi 1/26 Các toán tử Phép gán Toán tử số học Toán tử tăng/giảm Toán tử... tốn tử Biểu thức Câu lệnh Một số hàm toán học 17 Tập ký tự C++ Các chữ la tinh: a z A Z Dấu gạch dưới: _ Các chữ số thập phân: 0, 1, , Các ký hiệu toán học: +, -, *, /, % , &, ||, !, >,