Giáo trình nhập môn tin học

Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần II - Thuật toán GVC: Đào Tăng Kiệm

Bộ môn Tin học Xây dựng
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
------------  ------------








GIÁO TRÌNH

MÔN HỌC: NHẬP MÔN TIN HỌC

PHẦN II – THUẬT TOÁN







Giảng viên: ĐÀO TĂNG KIỆM
Bộ môn : TIN HỌC XÂY DỰNG

Hà nội 2011
----------



Giỏo trỡnh Nhp mụn Tin hc: Phn II - Thut toỏn GVC: o Tng Kim

B mụn Tin hc Xõy dng
2


PHN 2
GII BI TON TRấN MY TNH THUT TON

I. CC BC XY DNG CHNG TRèNH V GII BI TON TRấN MY TNH
1. Thu thp d liu thit k chng trỡnh (User Requirement): yờu cu ca
bi toỏn v u vo, u ra, giao din, h thng, ngi s dng, ni dung cn tớnh toỏn,
x lý
2. Phõn tớch bi toỏn v xõy dng gii thut (Algorithm- Analyze -Code): thit
lp cu trỳc d liu, cỏch lu tr, tỡm kim, chn phng phỏp v cỏch gii -> xõy dng

s tng th v cỏc thut toỏn chi tit cho bi toỏn hoc vit Code ca chng trỡnh.
3. Chn ngụn ng lp trỡnh v vit chng trỡnh (Write Program): gii quyt
bi toỏn theo s thut toỏn ó lp.
4. Kim tra s ỳng n ca chng trỡnh (Test): th nghim chng trỡnh vi
cỏc d liu khỏc nhau cú th xy ra trong bi toỏn kim tra tin cy ca chng
trỡnh. Trong phn ny cú th cú mt s giai on : Kim tra tng mụ un trong chng
trỡnh ; Múc ni cỏc mụ un vi nhau.
5. Vn hnh - Bo trỡ ( Maintenance): Chng trỡnh c em ra x dng thc
t v nhn s phn hi ca ngi s dng, khỏch hng. Tựy thuc vo cht lng ca
chng trỡnh nú cú th c kim tra v ng ký bn quyn hoc phi sa cha.

II. KHI NIM V THUT TON V GII THUT
1. Khỏi nim v thut toỏn
Thut toỏn l mt chui cỏc phộp x lý thụng tin, a ra phng phỏp v trỡnh t gii
mt bi toỏn trờn mỏy tớnh. Thuật toán được hiểu là các bước, các mẹo, luật để thực
hiện các quá trình xử lý thông tin.
2. Cỏc c trng c bn:
- Cỏc qui nh th hin s thut toỏn phi thng nht v theo qui nh chung nờn
mi ngi u cú th hiu c s thut toỏn.
3. c im :
- Thut toỏn ch cú ngha vi ngi lp trỡnh, mỏy tớnh khụng hiu c.

Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần II - Thuật toán GVC: Đào Tăng Kiệm

Bộ môn Tin học Xây dựng
3
- Cùng một vấn đề có thể có nhiều phương án lập sơ đồ thuật toán khác nhau.
- Thuật toán có thể mô tả các bước chính của bài toán (TT tổng quát) hoặc chi tiết
từng bước giải của vấn đề (thuật toán chi tiết).
- Thuật toán hay, cách giải ngắn, kết quả chính xác … phụ thuộc vào phương pháp

giải, trình độ và kinh nghiệm của người lập trình.
4. Các cấu trúc cơ bản của thuật toán
- Cấu trúc tuần tự
- Cấu trúc rẽ nhánh
- Cấu trúc lặp
5. Cách biểu diễn sơ đồ thuật toán
Thông thường có 2 cách thể hiện sơ đồ thuật toán : theo sơ đồ khối và sơ đồ tuyến.
Sơ đồ khối : là các bước lưu trữ, các phép xử lý thông tin được đặt trong các khối.
Các khối nối với nhau bằng các đường liên lạc, đường phân chia, hợp, nối tiếp …
Sơ đồ tuyến :là tất cả các bước lưu trữ, xử lý TT … được ghi trên một đường liên tục
từ trên xuống dưới.
Ví dụ:
Cấu trúc Sơ đồ khối Cấu trúc Sơ đồ tuyến







Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần II - Thuật toán GVC: Đào Tăng Kiệm

Bộ môn Tin học Xây dựng
4
6. Ký hiệu cơ bản dùng trong sơ đồ thuật toán :



Khối bắt đầu, kết thúc

Khối nhập dữ liệu từ bàn phím- xuất dữ liệu ra màn hình



Khối tính toán


Khối kiểm tra- So sánh
Khối nối tiếp
Các đường liên lạc


Ký hiệu chương trình con


Các thiết bị xuất kết quả ra đĩa, giấy in

7. Các bước cần chuẩn bị trước khi viết sơ đồ thuật toán:
 Tổ chức dữ liệu cho chương trình :
+ Xác định những số liệu nào cần nhập vào chương trình (là các dữ liệu do đầu bài
cung cấp)
+ Xác định các dữ liệu phát sinh trung gian trong quá trình tính toán, dữ liệu cần xuất
kết quả (dựa theo yêu cầu của bài toán)
+ Mỗi loại dữ liệu cần xác định các thông tin:
- Số lượng biến
- Cấu trúc dữ liệu: Loại biến ( đơn, mảng, bản ghi …)
- Kiểu dữ liệu: nguyên, thực, bản ghi, kiểu mới tự đặt . . .
- Tên của dữ liệu: tên biến, hằng, kiểu, bản ghi … ( người dùng tự đặt, nên đặt ngắn,
viết tắt ý nghĩa của biến )

 Xác định các công thức tổng quát cần tính (chú ý nằm ngoài chu trình hoặc trong
chu trình).
 Trình tự các bước cần thực hiện: với những bài toán phức tạp cần thể hiện 2 loại
sơ đồ: Sơ đồ thuật toán tổng quát (các khối thực hiện chính); Sơ đồ thuật toán chi
tiết: diễn giải các bước thực hiện cho từng khối chính


Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần II - Thuật toán GVC: Đào Tăng Kiệm

Bộ môn Tin học Xây dựng
5
III. CÁC DẠNG THUẬT TOÁN CƠ BẢN
1. Dạng thuật toán đơn giản – cấu trúc tuần tự
 Khái niệm: Thuật toán đơn giản là các bước ( nhập dữ liệu, tính toán, xử lý,
xuất kết quả) được thực hiện tuần tự từ trên xuống dưới theo đường mũi tên .
 Ví dụ số 1: Viết sơ đồ thuật toán để tính : Chu vi đáy, Diện tích đáy, Diện tích
xung quanh, Diện tích toàn phần, Thể tích của một hình trụ có kích thước bất
kỳ.
Phân tích :
+ Dữ liệu cần nhập vào: Bán kính, chiều cao của hình trụ; Cấu trúc dữ liệu: biến
đơn; Kiểu biến: số thực ; Đặt tên biến : R,H
+ Cần tính: Đặt tên biến : CVD,DTD, DTXQ, DTTP, TT.
Loại dữ liệu: biến đơn; Kiểu biến: số thực ;
Các công thức:
Chu vi đáy: CVD = 2∏R
Diện tích đáy: DTD = ∏ R
2

, Diện tích xung quanh: DTXD= CVD*h,
Diện tích toàn phần : DTTP= DTXQ + 1* DTD , Thể tích TT= DTD*h ;

+ Các dữ liệu cần xuất kết quả: các dữ liệu vừa tính: CVD,DTD, DTXQ, DTTP, TT
Thể hiện sơ đồ:
Thuật toán Ví dụ 1 Thuật toán Ví dụ 2


2. Dạng thuật toán phân nhánh
 Khái niệm: Thuật toán phân nhánh là cấu trúc có ít nhất một khối kiểm tra hay so
sánh, dựa vào kết quả kiểm tra, lựa chọn hướng tính toán. Có thể rẽ nhánh đôi
hoặc nhiều nhánh, nhưng mỗi lần thực hiện, chỉ đi theo một nhánh.