Bài giảng Tin học đại cương - Chương 3: Thuật toán - Nguyễn Lê Minh
TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG
Chương 3: THUẬT TOÁN
GV: Nguyễn Lê Minh
Bộ môn: Công nghệ thông tin
6/2020
Nội dung
1. Khái niệm thuật toán
2. Tính chất của thuật toán
3. Các cách biểu diễn thuật toán
4. Cấu trúc cơ bản của thuật toán
5. Một số thuật toán cơ bản
6. Bài tập
3/6/2020
2
Nội dung
1. Khái niệm thuật toán
2. Tính chất của thuật toán
3. Các cách biểu diễn thuật toán
4. Cấu trúc cơ bản của thuật toán
5. Một số thuật toán cơ bản
6. Bài tập
3/6/2020
3
1. Khái niệm thuật toán
Thuật toán là một tập hữu hạn các bước, các phép toán cơ bản
được sắp xếp theo một trình tự nhất định để từ thông tin đầu vào của
bài toán sau một tập hữu hạn các bước đó sẽ đạt được kết quả ở
đầu ra như mong muốn.
Algorithm
Input
Output
3/6/2020
4
1. Khái niệm thuật toán
Thông thường, thuật toán dùng để giải một lớp các bài toán cụ thế.
Gồm 2 thành phần chính:
• Input : Thông tin bài toán đã cho
• Output : Thông tin cần tìm hoặc trả lời câu hỏi cần thiết
Ví dụ:
S = a *b
3/6/2020
5
1. Khái niệm thuật toán
Ví dụ : Giải phương trình bậc nhất P(x): ax + b = 0, (a, b là các số
thực)
• Input : a, b
• Output : Kết quả P(x)
o Mô tả thuật toán:
Nếu a = 0
. Nếu b = 0 thì P(x) có nghiệm bất kì
. Nếu b <> 0 thì P(x) vô nghiệm
Nếu a <> 0
. P(x) có duy nhất một nghiệm x = -b/a
3/6/2020
6
1. Khái niệm thuật toán
Ví dụ 2 : Kiểm tra một số nguyên X có chia hết cho 5 không ?
• Input : X
• Output : Kết quả kiểm tra Result
o Mô tả thuật toán:
o Bước 1: Tìm số dư r của phép chia x cho 5
o Bước 2: Kiểm tra
. Nếu r = 0 thì result = True
. Nếu r <> 0 thì result = False
3/6/2020
7
Nội dung
1. Khái niệm thuật toán
2. Tính chất của thuật toán
3. Các cách biểu diễn thuật toán
4. Cấu trúc cơ bản của thuật toán
5. Một số thuật toán cơ bản
6. Bài tập
3/6/2020
8
2. Tính chất của thuật toán
. Tính dừng
. Tính xác định
. Tính đúng
. Ðầu vào và đầu ra (input/output)
. Tính hiệu quả
. Tính tổng quát
3/6/2020
9
2. Tính chất của thuật toán
■ Tính dừng : Thuật toán phải bao đảm được kết thúc sau một số
hữu hạn bước.
■ Tính dừng là tính dễ bị vi phạm, thường là do sai sót khi trình bày
thuật toán dẫn đến “Lặp vô tận”.
3/6/2020
10
2. Tính chất của thuật toán
Thuật toán phải có tính xác định: các bước trong thuật toán phải
được xác định rõ ràng, có thể thực thi được, không gây mập mờ,
nhập nhằng, tùy chọn.
3/6/2020
11
2. Tính chất của thuật toán
Thuật toán phải có Tính đúng đắn: để đảm bảo kết quả tính toán
hay các thao tác mà máy tính thực hiện được là chính xác.
Trong một kỳ thi kiểm tra không phải tất cả các học sinh điều đưa
ra được lời giải “đúng”.
Khi thiết kế thuật toán cần kiểm nghiệm và chỉnh sửa nhiều lần để
có được một thuật toán đúng.
3/6/2020
12
2. Tính chất của thuật toán
o Ðầu vào và đầu ra (input/output): Mọi thuật toán đều có đại
lượng vào và ra.
o Tính hiệu quả: Một bài toán có thể có nhiều thuật toán khác nhau
để giải, một thuật toán tốt thì nó phải hiệu quả, tính hiệu quả của
thuật toán được đánh giá dựa trên một số tiêu chuẩn như khối
lượng tính toán, không gian và thời gian khi thuật toán được thi
hành.
o Tính tổng quát: Thuật toán có tính tổng quát là thuật toán phải áp
dụng được cho mọi trường hợp của bài toán chứ không phải chỉ
áp dụng được cho một số trường hợp riêng lẻ nào đó.
3/6/2020
13
Nội dung
1. Khái niệm thuật toán
2. Tính chất của thuật toán
3. Các cách biểu diễn thuật toán
4. Cấu trúc cơ bản của thuật toán
5. Một số thuật toán cơ bản
6. Bài tập
3/6/2020
14
3. Các cách biểu diễn của thuật toán
Liệt kê
Sơ đồ khối
Mã giả
3/6/2020
15
3. Các cách biểu diễn của thuật toán
Phương pháp liệt kê
o Tại mỗi bước sử dụng ngôn ngữ tự nhiên để diễn tả công việc phải
làm.
o Các bước được đánh số thứ tự, bước có số thứ tự nhỏ hơn được
thực hiện trước.
o Ưu điểm: Dễ hiểu, dễ thực hiện.
o Khuyết điểm: Phụ thuộc cách trình bày của người thiết kế, khó áp dụng
cho những thuật toán có tính phức tạp.
3/6/2020
16
3. Các cách biểu diễn của thuật toán
Ví dụ : Giải phương trình bậc nhất P(x): ax +b = 0:
■ Input: a,b
■ Output: Kết quả giải phương trình.
■ Bước 1: Nhập vào 2 số thực a, b
■ Bước 2: Kiểm tra nếu a = 0 thực hiện:
■ Bước 2.1: Nếu b = 0 thì phương trình vô số nghiệm
■ Bước 2.2: Nếu b <> 0 thì phương trình vô nghiệm
■ Bước 3: Khi a <> 0 phương trình có nghiệm x=-b/a
■ Bước 4: Kết thúc thuật toán
3/6/2020
17
3. Các cách biểu diễn của thuật toán
Phương pháp sơ đồ khối
o Sử dụng các hình khối để biểu diễn các lệnh hay thao tác.
o Sử dụng mũi tên để biểu diễn thứ tự thực hiện.
o Ưu điểm: Diễn đạt khoa học, có tính nhất quán, dễ hiểu và dễ kiểm tra.
o Khuyết điểm: Phải vẽ nhiều hình, cồng kềnh, không phù hợp với các
thuật toán phức tạp.
3/6/2020
18
3. Các cách biểu diễn của thuật toán
Hình
Ý nghĩa
Bắt đầu thuật toán
Begin
Kết thúc thuật toán
Nhập dữ liệu
End
Input
Xuất dữ liệu
Output
3/6/2020
19
3. Các cách biểu diễn của thuật toán
Hình
Ý nghĩa
Câu lệnh rẽ nhánh
- Nếu đúng thì thực hiện nhánh Đ
- Nếu sai thì thực hiện nhánh S
S
Biểu thức
Đ
Biểu diễn thực hiện công việc A
Biểu diễn việc gọi chương trình con A
Hướng của thuật toán
A
A
3/6/2020
20
Tải về để xem bản đầy đủ
47 trang
13/04/2022
4560
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học đại cương - Chương 3: Thuật toán - Nguyễn Lê Minh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_tin_hoc_dai_cuong_chuong_3_thuat_toan_nguyen_le_mi.pdf
