Giáo trình Cấu trúc dữ liệu và giải thuật Nghề: Công nghệ thông tin (Cao đẳng) CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa Vũng Tàu

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT
NGHỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số: 01/QĐ-CĐN ngày 04 tháng 01 năm 2016
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình cấu trúc dữ liệu và giải thuật dùng cho học sinh hệ Cao Đẳng
và Trung cấp của nghề lập trình máy tính và hệ cao đẳng chuyên ngành công
nghệ thông tin ứng dụng phần mềm trong trường Cao đẳng nghề Tỉnh BR – VT.
Nhằm cung cấp cho sinh viên các thuật toán tổng quát, danh sách liên kết, và các
giải thuật sắp xếp, tìm kiếm. Từ đó sinh viên sẽ từng bước cải tiến thuật toán để
xây dựng được những chương trình hiệu quả và có tính ứng dụng cao. Mục đích
của giáo trình là trang bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng phân tích
xây dựng được thuật toán kết hợp với giải thuật
Để có thể nắm bắt các kiến thức học sinh cần được trang bị các kiến thức

về môn lập trình căn bản. Ngôn ngữ lập trình được chọn để minh họa các kiến
thức trên là Dev C++.
Trong qua trình biên soạn giáo trình, chắn chắn rằng trong giáo trình sẽ còn
nhiều khiếm khuyết, tác giả mong muốn nhận được các ý kiến quí báu đóng góp
của đồng nghiệp cũng như bạn đọc để giáo trình này có thể hoàn thiện hơn nữa
về mặt nội dung cũng như hình thức trong lần tái bản sau.
Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02 tháng 01 năm 2016
Biên soạn
Nguyễn Thị Mai


MỤC LỤC
TRANG

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN 7
BÀI 1 GIỚI THIỆU CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT 9
1. Mối liên hệ giải thuật và cấu trúc dữ liệu. 9
1.1. Giải thuật 9
1.2. Dữ liệu 9
1.3. Mối quan hệ giữa cấu trúc dữ liệu và giải thuật 10
2. Kiểu dữ liệu, mô hình dữ liệu, kiểu dữ liệu trừu tượng 10
2.1.Khái niệm về kiểu dữ liệu 10
2.2. Mô hình kiểu dữ liệu 10
2.3. Kiểu dữ liệu trừu tượng 11
3. Thiết kế và phân tích giải thuật 12
3.1. Thiết kế thuật toán. 12
3.2. Phân tích tính đúng đắn của giải thuật 12
3.3. Phân tích tính đơn giản 12
4. Một số ví dụ về thiết kế và phân tích giải thuật 13
BÀI 2 LÀM VIỆC VỚI CON TRỎ 15

1. Biến con trỏ 15
1.1. Khái niệm con trỏ ( pointer ) 15
1.3. Gán địa chỉ của biến cho biến con trỏ 16
1.4. Cấp phát vùng nhớ cho biến con trỏ 16
1.5. Giải phóng vùng nhớ cho biến con trỏ 17
1.6. Một số phép toán trên con trỏ 17
2. Con trỏ và mảng một chiều 18
3. Con trỏ và mảng nhiều chiều 20
BÀI 3 LÀM VIỆC VỚI KIỂU CẤU TRÚC 22
1. Khái niệm cấu trúc 22
2. Khai báo kiểu cấu trúc. 22
3. Truy nhập đến các thành phần trong biến cấu trúc 25
4. Nhập dữ liệu cho biến cấu trúc 25
BÀI 4 LÀM VIỆC VỚI KIỂU TẬP TIN 29
1. Khái niệm về tập tin 29
2. Các kiểu vào ra với tệp: 30
2.1. Khai báo biến tập tin 30
2.2. Mở tập tin 30
2.3. Đóng tập tin 32
2.4. Kiểm tra đến cuối tập tin hay chưa? 32
2.5. Di chuyển con trỏ tập tin về đầu tập tin - Hàm rewind()
32
3. Các thao tác trên tệp: 32
3.1. Ghi dữ liệu lên tập tin văn bản 32
3.2. Đọc dữ liệu từ tập tin văn bản 34
BÀI 5 THÊM PHẦN TỬ TRONG DANH SÁCH ĐẶC 37


1. Định nghĩa 37
2. Khởi tạo danh sách 37

3. Thêm một phần tử vào danh sách 38
3.1.Thêm vào đầu danh sách: 38
3.2.Thêm vào cuối danh sách: 38
3.3. Thêm vào vị trí bất kỳ trong danh sách: 38
BÀI 6 XÓA PHẦN TỬ TRONG DANH SÁCH ĐẶC 40
1. Xóa phần tử đầu 40
2. Xóa phần tử cuối 40
3. Xóa phần tử tại vị trí bất kỳ trong danh sách: 40
BÀI 7 LÀM VIỆC VỚI DANH SÁCH LIÊN KẾT 42
1. Định nghĩa: 42
2. Khai báo một nút 43
3. Khai báo một danh sách 43
4. Khởi tạo một nút mới 43
5. Khởi tạo một danh sách 44
6. Nhập một danh sách 44
7. Xuất một danh sách 45
BÀI 8 CHÈN PHẦN TỬ TRONG DANH SÁCH LIÊN KẾT 46
1. Chèn một nút vào đầu danh sách 46
2. Chèn một nút vào cuối danh sách 47
3. Chèn một nút vào vị trí bất kỳ 47
BÀI 9 XÓA PHẦN TỬ TRONG DANH SÁCH LIÊN KẾT 49
1. Xóa nút đầu danh sách 49
2. Xóa nút cuối danh sách 49
3. Hủy danh sách 50
BÀI 10 LÀM VIỆC VỚI NGĂN XẾP 52
1.4. Lấy một phần tử ra khỏi ngăn xếp. 54
1.5. Thêm một phần tử vào ngăn xếp. 54
2.3. Lấy một phần tử ra khỏi ngăn xếp. 55
2.4. Thêm một phần tử vào ngăn xếp. 56
2.5. Xóa phần tử ở ngăn xếp 56

BÀI 11 LÀM VIỆC VỚI HÀNG ĐỢI(QUEUE) 58
1. Biểu diễn hàng đợi dùng mảng: 59
2.4. Lấy phần tử ở ở đầu Queue 62
BÀI 12 SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮP XẾP 65
1. Định nghĩa bài toán sắp xếp: 65
2.3. Giải thuật: 66
3. Phương pháp sắp xếp nổi bọt 68
3.3. Giải thuật: 68
4. Phương pháp đổi chỗ trực tiếp 69
4.3. Giải thuật: 69
5. Phương pháp chèn trực tiếp( insertion sort) 71
5.3. Giải thuật: 72


2. Phương pháp tìm kiếm nhị phân 76
2.1. Ý tưởng 76
TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO: 79


CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN
CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT
Mã số mô đun: MĐ15
VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
-Vị trí: Mô đun này được học sau mô đun Tin học văn phòng, Lập trình căn bản,
cơ sở dữ liệu.
-Tính chất: Mô đun này yêu cầu phải có tư duy logic và các kiến thức về lập
trình căn bản .
MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
- Trình bày được các kiểu dữ liệu
- Phân tích và xây dựng được thuật toán

- Phân tích được các loại dữ liệu, giải thuật và kết hợp được dữ liệu và giải
thuật.
- Thực hiện được các thao tác trên các kiểu dữ liệu
-Cài đặt được các thuật toán sắp xếp và tìm kiếm.
- Cài đặt được các thuật toán trên các cấu trúc dữ liệu: mảng, danh sách, danh
sách liên kết đơn.
- Có tinh thần trách nhiệm, ý thức tổ chức kỷ luật, tác phong công nghiệp, tinh
thần hợp tác trong công việc
- Có ý chủ động, độc lập trong công việc, tự học cập nhật kiến thức, nâng cao
trình độ chuyên môn.
NỘI DUNG CỦA MÔ ĐUN:

Tên các bài trong mô đun

Thời
gian

Hình thức
giảng dạy

1

Giới thiệu cấu trúc dữ liệu và giải thuật

3

Tích hợp

2

Làm việc với con trỏ

5

Tích hợp

3

Làm việc với kiểu cấu trúc

5

Tích hợp

4

Làm việc với kiểu tập tin

5

Tích hợp

Kiểm tra bài 1,2,3,4

1

STT


5

Thêm phần tử trong danh sách đặc

5

Tích hợp

6

Xóa phần tử trong danh sách đặc

4

Tích hợp

Kiểm tra bài 5,6

1

7

Làm việc với danh sách liên kết

5

Tích hợp

8

Chèn phần tử trong danh sách liên kết

5

Tích hợp

9

Xóa phần tử trong danh sách liên kết

5

Tích hợp

10

Làm việc với ngăn xếp

7

Tích hợp

11

Làm việc với hàng đợi

7

Tích hợp

Kiểm tra bài 7,8,9,10,11

1

Sử dụng các phương pháp sắp xếp
Sử dụng các phương pháp tìm kiếm
Kiểm tra bài 12,13
Cộng

10
5
1
75

12
13

Tích hợp
Tích hợp


BÀI 1
GIỚI THIỆU CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT
Giới thiệu:
Giải thuật là cách phân tích 1 vấn đề, từ thực tiễn cho tới chương trình,
cách thiết kế một giải pháp cho vấn đề theo cách giải quyết bằng máy tính. Tiếp
theo, các phương pháp phân tích, đánh giá độ phức tạp và thời gian thực hiện
giải thuật . Qua bài học này sẽ giới thiệu một cách thật cụ thể về cấu trúc dữ liệu
và giải thuật.
Mục tiêu:
- Trình bày được kiến thức cở bản về cấu trúc dữ liệu, giải thuật, kiểu dữ liệu,

mô hình dữ liệu
- Phân tích được giải thuật
- Sử dụng được các phương pháp phân tích, thiết kế giải thuật.
- Rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, sáng tạo.
- Bảo đảm an toàn và vệ sinh cho người và thiết bị trong phòng máy.
Nội dung
1. Mối liên hệ giải thuật và cấu trúc dữ liệu.
1.1. Giải thuật
Giải thuật là các bước cần tác động theo một thứ tự nhất định nào đó trên
cơ sở bổ dữ liệu vào để đạt dữ liệu ra đúng với chân lý của nó.

Dữ liệu
vào
Input

Giải thuật

Dữ
Dữliệu
liệurara
Out
put

1.2. Dữ liệu
Có thể nói rằng không có một chương trình máy tính nào mà không có dữ
liệu để xử lý.
Dữ liệu có thể là dữ liệu đưa vào (input data), dữ liệu trung gian hoặc dữ
liệu đưa ra(output data). Do vậy, việc tổ chức để lưu trữ dữ liệu phục vụ cho
chương trình có ý nghĩa rất quan trọng trong toàn bộ hệ thống chương trình.
9

Việc xây dựng cấu trúc dữ liệu quyết định rất lớn đến chất lượng cũng như công
sức của người lập trình trong việc thiết kế, cài đặt chương trình.
1.3. Mối quan hệ giữa cấu trúc dữ liệu và giải thuật
Mối quan hệ giữa cấu trúc dữ liệu và Giải thuật có thể minh họa bằng đẳng thức:
Cấu trúc dữ liệu + Giải thuật = Chương trình
Như vậy, khi đã có cấu trúc dữ liệu tốt, nắm vững giải thuật thực hiện thì việc
thể hiện chương trình bằng một ngôn ngữ cụ thể chỉ là vấn đề thời gian. Khi có
cấu trúc dữ liệu mà chưa tìm ra thuật giải thì không thể có chương trình và
ngược lại không thể có giải thuật khi chưa có cấu trúc dữ liệu. Một chương trình
máy tính chỉ có thể được hoàn thiện khi có đầy đủ cả Cấu trúc dữ liệu để lưu trữ
dữ liệu và Giải thuật xử lý dữ liệu theo yêu cầu của bài toán đặt ra.
2. Kiểu dữ liệu, mô hình dữ liệu, kiểu dữ liệu trừu tượng
2.1.Khái niệm về kiểu dữ liệu
Kiểu dữ liệu T có thể xem như là sự kết hợp của 2 thành phần:
- Miền giá trị mà kiểu dữ liệu T có thể lưu trữ: V,
- Tập hợp các phép toán để thao tác dữ liệu: O.
T = <V, O>
Mỗi kiểu dữ liệu thường được đại diện bởi một tên (định danh). Mỗi phần tử dữ
liệu cókiểu T sẽ có giá trị trong miền V và có thể được thực hiện các phép toán
thuộc tập hợpcác phép toán trong O.
Để lưu trữ các phần tử dữ liệu này thường phải tốn một số byte(s) trong bộ nhớ,
sốbyte(s) này gọi là kích thước của kiểu dữ liệu.
2.2. Mô hình kiểu dữ liệu
Hầu hết các ngôn ngữ lập trình đều có cung cấp các kiểu dữ liệu cơ sở. Tùy vào
mỗi
ngôn ngữ mà các kiểu dữ liệu cơ sở có thể có các tên gọi khác nhau song chung
quy
lại có những loại kiểu dữ liệu cơ sở như sau:

- Kiểu số nguyên: Có thể có dấu hoặc không có dấu và thường có các kích
thước sau:
10


+ Kiểu số nguyên 1 byte
+ Kiểu số nguyên 2 bytes
+ Kiểu số nguyên 4 bytes
Kiểu số nguyên thường được thực hiện với các phép toán: O = {+, -, *, /, DIV,
MOD, <,>, <=, >=, =, …}
- Kiểu số thực: Thường có các kích thước sau:
+ Kiểu số thực 4 bytes
+ Kiểu số thực 6 bytes
+ Kiểu số thực 8 bytes
+ Kiểu số thực 10 bytes
Kiểu số thực thường được thực hiện với các phép toán: O = {+, -, *, /, <, >, <=,
>=, =, …}
- Kiểu ký tự: Có thể có các kích thước sau:
+ Kiểu ký tự byte
+ Kiểu ký tự 2 bytes
Kiểu ký tự thường được thực hiện với các phép toán: O = {+, -, <, >, <=, >=, =,
ORD,CHR, …}
- Kiểu chuỗi ký tự: Có kích thước tùy thuộc vào từng ngôn ngữ lập trình
Kiểu chuỗi ký tự thường được thực hiện với các phép toán: O = {+, &, <, >, <=,
>=, =,Length, Trunc, …}
- Kiểu luận lý: Thường có kích thước 1 byte
Kiểu luận lý thường được thực hiện với các phép toán: O = {NOT, AND, OR,
XOR, <, >,<=, >=, =, …}
2.3. Kiểu dữ liệu trừu tượng
Kiểu dữ liệu trừu tượng là một mô hình toán học cùng với một tập hợp

các phép toán trên nó. Có thể nói kiểu dữ liệu trừu tượng là một kiểu dữ liệu do
chúng ta định nghĩa ở mức khái niệm (conceptual), nó chưa được cài đặt cụ thể
bằng một ngôn ngữ lập trình.
Khi cài đặt một kiểu dữ liệu trừu tượng trên một ngôn ngữ lập trình cụ thể,
chúng ta phải thực hiện hai nhiệm vụ:
11


- Biểu diễn kiểu dữ liệu trừu tượng bằng một cấu trúc dữ liệu hoặc một kiểu dữ
liệu trừu tượng khác đã được cài đặt.
- Viết các chương trình con thực hiện các phép toán trên kiểu dữ liệu trừu tượng
mà ta thường gọi là cài đặt các phép toán.
3. Thiết kế và phân tích giải thuật
3.1. Thiết kế thuật toán.
Người ta thường dùng phương pháp chia nhỏ bài toán hay chiến thuật chia để trị
để thiết kế giải thuật.
Nếu gọi bài toán là một modul chính thì ta chia modul chính thành các modul
con rồi lại chia các modul con thành các modul con nhỏ hơn cho đến khi ta được
các modul đã biết cách giải rồi. -> Chiến thuật chia để trị
3.2. Phân tích tính đúng đắn của giải thuật
Ta phải chứng minh giải thuật là đúng
Người ta thường làm : Cho chương trình chạy thử với một bộ dữ liệu đã biết kết
quả
Nếu kết quả chương trình khác với kết quả đã biết thì chắc chắn chương trình
sai; nếu bằng thì cũng chưa có kết luận, do đó đây chỉ là phương pháp tìm ra cái
sai mà chưa chứng minh cái đúng
- Cho chạy chương trình rồi xem kết quả có phù hợp với thực tế không, nếu phù
hợp thì hi vọng đúng, còn không thì chắc chắn sai
- Để chứng minh tính chính xác thì phải dùng toán học – hay dùng qui nạp (rất
khó)

3.3. Phân tích tính đơn giản
Tùy thuộc bài toán được dùng thường xuyên hay không, nếu chương trình chỉ
dùng một ít lần rồi bỏ đi thì ta ưu tiên tính đơn giản
Bài toán được sử dụng thường xuyên thì ta ưu tiên tính hiệu quả của thuật toán
Tính hiệu quả thể hiện về hai mặt
- Không gian (Chương trình bé chiếm ít bộ nhớ)
- Thời gian (Chương trình chạy nhanh)
12


4. Một số ví dụ về thiết kế và phân tích giải thuật
- Ví dụ 1: Tìm số lớn nhất trong một dãy các số từ a1,…, an
Input : Số nguyên dương N và dãy a1, a2, ,..., aN.
Output : Tìm Max là giá trị lớn nhất của dãy đã cho
Khởi tạo Max=a1. Với mỗi i, nếu ai > Max thì thay giá trị Max= ai
Phân tích giải thuật như sau:
B1. Nhập N và dãy a1, ..., aN
B2. Đặt Max = a1, i = 2.
B3. Nếu i > N thì đến B5.
B4. Nếu ai > Max thì Max = ai.
Đặt i=i+1 rồi quay b.3.
B5. Đưa ra Max rồi kết thúc.

-Ví dụ 2: Thiết kế và phân tích giải thuật giải phương trình bậc 2.
Input: Các hệ số a,b,c.
Ouput: Nghiệm của phương trình.
Yêu cầu phải có công thức tính Delta = b2 – 4ac.
Phân tích giải thuật như sau:
13

B1. Nhập vào các hệ số a,b,c
B2. Tính Delta = b2 – 4ac
B3.
- Nếu Delta > 0 nhảy đến B4.
- Nếu Delta = 0 nhảy đến B4.
- Nếu Delta < 0 nhảy đến B4.
B4. Đưa ra số nghiệm của phương trình.
Câu hỏi, bài tập:
Thiết kế và phân tích giải thuật các bài toán sau:
1.1: Giải phương trình bậc nhất
1.2: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hai số a,b
1.3: Tính tổng : s=1+2+3+…+ n
Yêu cầu đánh giá
- Phân tích được giải thuật của các bài toán
- Sử dụng được các phương pháp phân tích, thiết kế giải thuật.

14


BÀI 2
LÀM VIỆC VỚI CON TRỎ
Giới thiệu:
Con trỏ là đặc trưng và là một trong những sức mạnh lớn nhất trong lập
trình C++. Vì thế việc tìm hiểu và vận dụng con trỏ là điều không thể thiếu đối
với một lập trình viên. Bài viết này sẽ giúp cho người đọc có cái nhìn sâu sắc
hơn về con trỏ trong lập trình C. Qua đó sẽ giúp các bạn sử dụng con trỏ một
cách linh hoạt, tránh được những sai sót và làm việc một cách hiệu quả.
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm con trỏ

- Nêu được các thao tác trên con trỏ
- Thực hiện được khai báo biến con trỏ
- Trình bày và vận dụng các phép toán trên biến con trỏ vào các bài toán
- Trình bày và vận dụng được con trỏ vào mảng một chiều và mảng nhiều chiều
- Rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, sáng tạo, độc lập và hoạt động nhóm.
- Bảo đảm an toàn và vệ sinh cho người và thiết bị trong phòng máy.
Nội dung :
1. Biến con trỏ
1.1. Khái niệm con trỏ ( pointer )
Con trỏ là biến dùng để chứa địa chỉ của biến khác hoặc có thể là một
hàm. Do có nhiều loại địa chỉ nên cũng có nhiều loại biến con trỏ. Con trỏ kiểu
int dùng để chứa địa chỉ của kiểu int. Con trỏ kiểu float dùng để chứa địa chỉ
kiểu float.
- Muốn sử dụng được pointer, trước tiên phải có được địa chỉ của biến mà ta cần
quan tâm bằng phép toán lấy địa chỉ & . Kết quả của phép lấy địa chỉ & sẽ là 1
phần tử hằng.
1.2. Khai báo một biến con trỏ:
 Cú pháp: <Kiểu> * <Tên con trỏ>
 Ý nghĩa: Khai báo một biến có tên là Tên con trỏ dùng để chứa địa chỉ của
các biến có
15


kiểu dữ liệu
 Ví dụ 1: Khai báo 2 biến a,b có kiểu int và 2 biến pa, pb là 2 biến con trỏ kiểu
int.
int a, b, *pa, *pb;
 Ví dụ 2: Khai báo biến f kiểu float và biến pf là con trỏ float
float f, *pf;
Ghi chú: Nếu chưa muốn khai báo kiểu dữ liệu mà con trỏ ptr đang chỉ đến, ta

sử dụng:
void *ptr;
Sau đó, nếu ta muốn con trỏ ptr chỉ đến kiểu dữ liệu gì cũng được. Tác dụng của
khai báo này là chỉ dành ra 2 bytes trong bộ nhớ để cấp phát cho biến con trỏ ptr.
1.3. Gán địa chỉ của biến cho biến con trỏ
Toán tử & dùng để định vị con trỏ đến địa chỉ của một biến đang làm việc.
 Cú pháp: <Tên biến con trỏ>=&<Tên biến>
- Giải thích: Ta gán địa chỉ của biến Tên biến cho con trỏ Tên biến con trỏ.
- Ví dụ: Gán địa chỉ của biến a cho con trỏ pa, gán địa chỉ của biến b cho con trỏ
pb.
pa=&a; pb=&b;
- Lưu ý: Khi gán địa chỉ của biến tĩnh cho con trỏ cần phải lưu ý kiểu dữ liệu
của chúng. Ví dụ sau đây không đúng do không tương thích kiểu:
int Bien_Nguyen;
float *Con_Tro_Thuc;
...
Con_Tro_Thuc=&Bien_Nguyen;
Phép gán ở đây là sai vì Con_Tro_Thuc là một con trỏ kiểu float (nó chỉ có thể
chứa được địa chỉ của biến kiểu float); trong khi đó, Bien_Nguyen có kiểu int.
1.4. Cấp phát vùng nhớ cho biến con trỏ
Trước khi sử dụng biến con trỏ, ta nên cấp phát vùng nhớ cho biến con trỏ
này quản lý địa chỉ. Việc cấp phát được thực hiện nhờ các hàm malloc(),
calloc() trong thư viện alloc.h.
16


 Cú pháp các hàm:
void *malloc(size_t size): Cấp phát vùng nhớ có kích thước là size.
void *calloc(size_t nitems, size_t size): Cấp phát vùng nhớ có kích thước là
nitems*size.

 Ví dụ: Giả sử ta có khai báo:
int a, *pa, *pb;
pa = (int*)malloc(sizeof(int)); /* Cấp phát vùng nhớ có kích thước bằng với kích
thước của một số nguyên */
pb= (int*)calloc(10, sizeof(int)); /* Cấp phát vùng nhớ có thể chứa được 10 số
nguyên*/
1.5. Giải phóng vùng nhớ cho biến con trỏ
Một vùng nhớ đã cấp phát cho biến con trỏ, khi không còn sử dụng nữa,
ta sẽ thu hồi lại vùng nhớ này nhờ hàm free().
 Cú pháp: void free(void *block)
 Ý nghĩa: Giải phóng vùng nhớ được quản lý bởi con trỏ block.
 Ví dụ: Ở ví dụ trên, sau khi thực hiện xong, ta giải phóng vùng nhớ cho 2
biến con trỏ pa & pb:
free(pa);
free(pb);
1.6. Một số phép toán trên con trỏ
 Phép gán con trỏ: Hai con trỏ cùng kiểu có thể gán cho nhau.
Ví dụ:
int a, *p, *a ; float *f;
a = 5 ; p = &a ; q = p ; /* đúng */
f = p ; /* sai do khác kiểu */
Ta cũng có thể ép kiểu con trỏ theo cú pháp:
(<Kiểu kết quả>*)<Tên con trỏ>
Chẳng hạn, ví dụ trên được viết lại:
int a, *p, *a ; float *f;
17


a = 5 ; p = &a ; q = p ; /* đúng */
f = (float*)p; /* Đúng nhờ ép kiểu*/

 Cộng, trừ con trỏ với một số nguyên
Ta có thể cộng (+), trừ (-) 1 con trỏ với 1 số nguyên N nào đó; kết quả trả về là 1
con trỏ. Con trỏ này chỉ đến vùng nhớ cách vùng nhớ của con trỏ hiện tại N
phần tử.
- Ví dụ: Cho đoạn chương trình sau:
int *pa;
pa = (int*) malloc(20); /* Cấp phát vùng nhớ 20 byte=10 số nguyên*/
int *pb, *pc;
pb = pa + 7;
pc = pb - 3;
 Con trỏ NULL: là con trỏ không chứa địa chỉ nào cả. Ta có thể gán giá trị
NULL cho 1 con trỏ có kiểu bất kỳ.
2. Con trỏ và mảng một chiều
Giữa mảng và con trỏ có một sự liên hệ rất chặt chẽ. Những phần tử của
mảng có thể được xác định bằng chỉ số trong mảng, bên cạnh đó chúng cũng có
thể được xác lập qua biến con trỏ.
- Ví dụ 1 : int A[5] ; * p ;
P=A;
+ Mảng bố trí 5 ô nhớ liên tiếp ( mỗi ô chiếm 2 byte ).
+ Tên mảng là 1 hằng địa chỉ ( không thay đổi được ), chính là địa chỉ của phần
tử đầu tiên. => A tương đương với &A[0]
(A + i ) tương đương với &A[i]
*(A + i ) tương đương với A[i]
p = A => p = &A[0] ( p trỏ tới phần tử A[0])
*(p + i ) tương đương với A[i].
=>bốn cách viết như sau là tương đương : A[i], * ( A + i ), * ( p + i ), p[i].

18

- Ví dụ 2 : Nhập 5 số nguyên vào 1 mảng gồm 5 phần tử ( a[5]) sau đó sắp xếp
tăng dần
#include <stdio.h>
#include<conio.h>
#define n 5
main ( )
{

int a[n], t , *p, i , j ;

int s ;
p=a;
for ( i = 0; i < n ; i ++ )
{
printf(" a[%d] = " , i ) ; scanf( " %d ", p + i );
}
/* sapxep tăng dan */
for ( i = 0 ; i < n-1 ; i ++ )
for ( j = i + 1 ; jif (*(a + i)> * ( a + j ) )
{
t=*(a+i);
*(a + i ) = * ( a + j) ;
*(a + j ) = t ;
}
printf(" mang sau khi sap xep");
for ( i = 0; i < n ; i ++ )
printf("%5d",a[i]);
s= 0 ;
for ( i=0 ; i < n ; ++i )

s= s+ a[ i];
printf ("\n Tong = %5d ", s );
19


getch ( );
}
3. Con trỏ và mảng nhiều chiều
Ta có thể sử dụng con trỏ thay cho mảng nhiều chiều như sau:
Giả sử ta có mảng 2 chiều và biến con trỏ như sau:
int a[n][m];
int *contro_int;
Thực hiện phép gán contro_int=a;
Khi đó phần tử:
a[0][0] được quản lý bởi contro_int;
a[0][1] được quản lý bởi contro_int+1;
a[0][2] được quản lý bởi contro_int+2;
...
a[1][0] được quản lý bởi contro_int+m;
a[1][1] được quản lý bởi contro_int+m+1;
...
a[n][m] được quản lý bởi contro_int+n*m;
Tương tự như thế đối với mảng nhiều hơn 2 chiều.
Câu hỏi, bài tập
2.1. Kết quả của đoạn chương trình sau là gì?
#include<stdio.h>
main()
{
int A[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *pa = A;

*pa += 2;
printf("%d",*pa);
}
a. 10
b. 12

c. 30
d. 32
20


2.2. Giả sử có các khai báo biến và các phép gán như sau :
int i, *p;
float x, *q;
1. p = &i;
2. q = i;
3. p = &x;
4. q = p;
5. q = & x;
Các phép gán không hợp lệ là:
a. 1,3,4,5
c. 1,2,4
b. 2,3
d. 2, 3,4
2.3. Lập trình thực hiện các công việc sau :
- Nhập vào mảng một chiều một dãy số nguyên a1,a2,a3…an
- Tính trung bình của các nguyên tử đã nhập vào
- Tìm và in giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của mảng
- Xuất ra dãy các số chăn, số lẻ
Yêu cầu đánh giá

- Biết được khai báo biến con trỏ và các phép toán trên con trỏ
- Áp dụng các phép toán trên biến con trỏ vào các bài toán
- Áp dụng được con trỏ vào mảng một chiều và mảng nhiều chiều
- Viết được chương trình và chạy, kiểm tra được kết quả

21


BÀI 3
LÀM VIỆC VỚI KIỂU CẤU TRÚC
Giới thiệu:
Bên cạnh những kiểu dữ liệu có sẵn như char, int, float,… C cũng cho
phép chúng ta tự định nghĩa kiểu dữ liệu để phù hợp với mục đích cũng như tạo
mã nguồn tối ưu nhất. Bài viết này sẽ tiếp tục trình bày về kiểu dữ liệu người
dùng tự định nghĩa là struct.
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm biến cấu trúc
- Khai báo được biến kiểu cấu trúc
- Truy cập được đến các thành phần của cấu trúc
- Nhập dữ liệu được cho biến cấu trúc
- Vận dụng kiểu cấu trúc làm các bài toán trong lập trình
- Rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, sáng tạo, độc lập và hoạt động nhóm.
- Bảo đảm an toàn và vệ sinh cho người và thiết bị trong phòng máy.
Nội dung chính:
1. Khái niệm cấu trúc
-Kiểu cấu trúc (Structure) là kiểu dữ liệu bao gồm nhiều thành phần có thể thuộc
nhiều kiểu dữ liệu khác nhau. Các thành phần được truy cập qua tên
- Sự khác biệt giữa kiểu cấu trúc và kiểu mảng là: các phần tử của mảng là cùng
kiểu còn các phần tử của kiểu cấu trúc có thể có kiểu khác nhau.
2. Khai báo kiểu cấu trúc.

struct [tên_cấu_trúc]
{
khai báo các thành phần
} [danh sách các biến cấu trúc];
Trong đó:
- struct là từ khóa đứng trước một khai báo cấu trúc,
- Tên_cấu_trúc là một tên hợp lệ được dùng làm tên cấu trúc;
- danh sách các biến cấu trúc: liệt kê các biến có kiểu cấu trúc vừa khai báo,
22


- Khai báo các thành phần: là một danh sách các khai báo tên và kiểu dữ liệu
của các thành phần tạo nên cấu trúc này.
 Ví dụ
câu lệnh
struct hoc_sinh {
char ho_ten[20];
float diem;
} dshs[100];
khai báo một kiểu cấu trúc có tên là hoc_sinh gồm hai thành phần:
+ Họ tên học sinh (ho_ten)
+ Ðiểm thi (diem) của học sinh.
+ Kèm theo khai báo kiểu cấu trúc, chúng ta định nghĩa hai biến: hs là một biến
đơn, còn dshs là một mảng có các thành phần là cấu trúc hoc_sinh.
Cú pháp
Ngôn ngũ C cho phép ta đặt lại tên kiểu cho riêng mình bằng câu lệnh như sau:
 Đặt tên kiểu dữ liệu bằng typedef
- Cú pháp:
typedef struct [kiểu_đã_có ]

[tên_kiểu_mới];

Trong đó :
+ Kiểu_đã_có là kiểu dữ liệu mà ta muốn đổi tên.
+ Tên_kiểu_mới là tên mới mà ta muốn đặt.
Xét câu lệnh sau:
struct hoc_sinh {
char ho_ten[20];
float diem;
} dshs[100];
Khi sử dụng kiểu dữ liệu mới:

typedef struct hoc_sinh HocSinh;

Một số ví dụ với KDL Phân Số
truct phanso
{
23


int Tu;
int Mau;
};
typedef struct phanso PhanSo;
//Nhập 1 Phân số
void NhapPS(PhanSo &ps)
{
printf("Nhap tu so: "); scanf("%d",&ps.Tu);
printf("Nhap mau so: "); scanf("%d",&ps.Mau);
}

//Xuất 1 Phân số
void XuatPS(PhanSo ps)
{
printf("%d/%d",ps.Tu,ps.Mau);
}
//Nhập mảng Phân số
void NhapMang(PhanSo ps[],int &n)
{
printf("So phan tu: "); scanf("%d",&n);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("Nhap phan so thu %d",i);
NhapPS(ps[i]);
}
}
//Xuất mảng Phân số
void XuatMang(PhanSo ps[], int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
24


XuatPS(ps[i]);
printf(" "); // Khoảng trắng
}
}
3. Truy nhập đến các thành phần trong biến cấu trúc
- Nguyên tắc chung
+ Các thành phần của cấu trúc được truy nhập thông qua tên biến cấu trúc và tên

thành phần. Nguyên tắc chung như sau:
tên_biến_cấu_trúc.tên_thành_phần
chẳng hạn để truy nhập đến các thành phần của biến hs chúng ta viết như sau:
hs.ho_ten
hs.diem
4. Nhập dữ liệu cho biến cấu trúc
- Ví dụ: Lập chương trình nhập vào họ tên của học sinh, điểm toán, lý. Tính
trung bình chung của các điểm nhập vào.
Cách 1:
#include<conio.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct hocsinh
{
char hoten[20];
float diem,toan,ly;
} dshs[100];
main()
{
int i,n;
printf(" nhap so luong hs");scanf(" %d",&n);
for(i=0;i{
25