KỸ THUẬT LẬP TRÌNH KỸ THUẬT PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH NỘI DUNG Định nghĩa và sử dụng hàm trong ngôn ngữ C 1 HÀM VÀ THỦ TỤC Thủ tục Procedures và Hàm functions thể hiện hai dạng của ch
Trang 1KỸ THUẬT LẬP TRÌNH
KỸ THUẬT PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH
NỘI DUNG
Định nghĩa và sử dụng hàm trong ngôn ngữ C
1
HÀM VÀ THỦ TỤC
Thủ tục (Procedures) và Hàm (functions) thể hiện
hai dạng của chương tình con (subprograms)
Cho phép lặp đi lặp lại một đoạn code hoặc một tính toán nhất định
Hàm/thủ tục có thể được gọi từ nhiều chỗ khác nhau trong chương trình
– Bằng cách thay thế một dãy các chỉ thị bởi một lệnh duy nhất (lệnh gọi hàm/thủ tục) sẽ giúp mã nguồn dễ đọc và dễ duyệt lỗi hơn
Hàm có kết quả trả về còn thủ tục thì không.
Đối số và Tham biến (Arguments and Parameters)
Ví dụ
{ Cộng num1 và num2 rồi ghi kết quả vào biến sum}
Procedure Adder(num1 : real; num2 : real; var sum : real);
begin
sum := num1 + num2;
end;
Phạm vi của các biến:
• biến cục bộ trong chương trình con
Vài điểm quan trọng về đối và tham biến của chương trình con:
Số lượng đối số hay tham số thực sự (arguments) nhất thiết phải bằng số tham biến (parameters)
Thứ tự là quan trọng Đối số đầu tiên tương ứng với tham biến đầu tiên, đối số thứ k tương ứng với tham biến thứ k, …
Kiểu dữ liệu của mỗi đối số phải tương thích với kiểu dữ liệu của tham biến tương ứng
Tên không quan trọng Tên của đối số không nhất thiết phải giống với tên tham biến tương ứng của nó
Phân biệt hai cách truyền dữ liệu cho hàm/thủ tục: truyền theo
tham chiếu ( by reference ) hay truyền theo trị (by value)
Trang 2 Truy ền theo tham chiếu: vị trí trong bộ nhớ (địa chỉ)
của đối số được truyền cho chương trình con, cho phép
chương trình con truy nhập tới biến thực sự và thay đổi
nội dung của nó.
Truyền theo trị: giá tr ị của đối số được truyền cho
chương trình con, cho phép chương trình con truy nhập
đến “bản sao” của biến Truyền theo trị bảo toàn nội
dung của biến ban đầu
5
Ưu điểm của các hàm/thủ tục
• Chia tách và kiểm soát (“Chia để trị”)
–Khả năng quản lý chương trình và phát triển
• Khả năng sử dụng lại các hàm/thủ tục
–Sử dụng các hàm/thủ tục đã có sẵn, chạy ổn định để xây dựng các khối chương trình mới
–Tính trừu tượng: che dấu các chi tiết bên trong hàm
–Tránh phải lặp lại một đoạn chương trình (code)
Các bước thực hiện phát triển chương trình
Hiểu rõ yêu cầu bài toán: có thể diễn đạt lại bài toán
bằng ngôn ngữ đặc tả, các kí hiệu toán học hay các
công thức.
• Mục tiêu chung của chương trình là gì?
• Chương trình cần dữ liệu vào là gì?
• Dữ liệu ra của chương trình là gì? sẽ như thế nào? kết xuất ra
đâu? (màn hình, máy in, đĩa?)
• Công thức tính hay cách xử lý thế nào để có kết quả (dữ liệu)
ra?
• Dữ liệu vào và ra nên ở định dạng nào?
Các bước thực hiện phát triển chương trình
Hình thành ý tưởng về cách giải bài toán
• Chương trình có thể được phân tách thành các quá trình rời rạc (các mô đun) như thế nào?
Các mô đun giao tiếp với nhau như thế nào?
hơn?
Trang 3 Thiết kế thuật toán bằng phương pháp tinh chỉnh dần
từng bước.
Cài đặt chương trình theo thuật toán
• Viết chương trình chính (việc viết các mô đun như thế nào sẽ
hoàn thiện sau Thay vào đó, có thể tạm đưa ra những lệnh
giả định để chương trình có thể họat động Điều này cho
phép thử nghiệm tính logic của chương trình chính)
• Cuối cùng, viết các mô đun Kiểm nghiệm và duyệt lỗi từng mô
đun thật kỹ rồi trước khi đưa vào chương trình chính Nếu mô
đun được phân tách thành nhiều tiến trình nhỏ hơn thì phải
viết mã (code) cho các tiến trình này trước, thử nghiệm và
duyệt lỗi cẩn thận rồi mới ghép lại thành mô đun
9
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Chiến lược thiết kế từ trên xuống (top - down)
• Thiết kế giải thuật từ tổng thể đến chi tiết
• Module hoá bài toán
– Chia bài toán (module chính) thành các module con cho đến khi mỗi module con là một bài toán đã biết cách giải quyết
• “Chia để trị”
– Chia (Divide): Chia bài toán lớn, thành nhiều bài toán nhỏ
– Trị (Conquer): Sử dụng thuật toán đệ quy để giải từng bài toán nhỏ
– Kết hợp (Combine): Tạo ra lời giải cho bài toán cuối cùng bằng cách sử dụng thông tin từ kết quả giải các bài toán nhỏ
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Stepwise refinement
Tinh thần: module hoá bài toán, thiết kế kiểu top-down
nhiên
? Làm cái gì?
• Bước 1 trở đi: Chi tiết hoá dần những ý trong giải thuật, sử
Kết quả cuối cùng của quá trình tinh chỉnh là chương trình viết
trên ngôn ngữ lập trình đã chọn trước với cấu trúc dữ liệu dạng
lưu trữ, cài đặt cụ thể
? Làm như thế nào?
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Bài toán: Tìm các số có 2 chữ số mà khi đảo trật tự của hai số đó sẽ được một số nguyên tố cùng nhau với số
đã cho
Bước 0:
Trang 4PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Bước 1
• Dữ liệu vào:
• Dữ liệu ra:
• Ý tưởng thuật toán:
– Tìm các số từ 10 đến 99 thoả mãn yêu cầu và ghi vào mảng S và n
là số lượng các số tìm được.
– Hiển thị kết quả từ mảng S.
13
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Bước 2.
Function Tim
• Vào:
• Biến nguyên n lưu số lượng các số tìm được
2 Với mỗi số x trong [10 99], Kiểm tra xem x có số đảo là nguyên tố cùng nhau hay không, nếu đúng thì đưa x vào mảng S và n := n + 1;
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Bước 3 Hàm tìm số đảo
– Vào: x là số nguyên dương
– Ra: Số đảo của x
– Ý tưởng: Từ x, lần lượt lấy các chữ số từ bên phải của x để tạo số
y từ trái sang phải.
1 Khởi đầu y:=0
2 Với x> 0, lặp quá trình lấy chữ số hàng đơn vị của x bổ sung
vào bên phải y
Tính y := y * 10 + (x mod 10) rồi x := x div 10
3 Trả về số đảo là y
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Bước 4 Kiểm tra xem x và số đảo của nó có nguyên tố cùng nhau hay không
Function NTCN
False, nếu ngược lại
• Ý tưởng: x là nguyên tố cùng nhau với số đảo của x khi và chỉ khi UCLN(x, Sodao(x)) = 1.
if UCLN(x, Sodao(x)) = 1 then Return True else Return False;
Trang 5PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
• Function UCLN
• Vào: m, n nguyên (m >= n>= 0)
• Ra: UCLN là ước chung lớn nhất của m,n
• Biến r là số nguyên dương
1 Nếu m>n thì chuyển sang bước 2, ngược lại, hoán chuyển giá trị của m và
n.
2 Nếu n bằng 0 thì trả về UCLN = m và kết thúc thuật toán
Ngược lại, chuyển sang bước 4.
3 Tính r là phần dư của phép chia m cho n.
4 Gán giá trị của n cho m và của r cho n Quay lại bước 2.
17
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
Bước 6.
Function UCLN(a,b: integer) : integer;
Var r: integer;
Begin
If m < n then
Begin r := m; m := n; n := r; end;
While n > 0 do
Begin
r := m MOD n;
m := n; n := r;
end;
UCLN := m;
End;
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
• Function Sodao(x: integer): integer;
Var y: integer;
Begin
y := 0;
while x > 0 do begin
y := 10*y + (x MOD 10);
x := x DIV 10;
end;
Sodao := y;
PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
• Function NTCN (x: integer): Boolean;
Begin
If UCLN(x, Sodao(x)) = 1 then NTCN := True Else NTCN := false;
End;
Trang 6PHƯƠNG PHÁP TINH CHỈNH TỪNG BƯỚC
• Function Tim(Var s: array[1 80] of integer):integer;
Var x, n: integer;
Begin
n := 0;
for x := 10 to 99 do
if NTCN(x) then
s[d] := x;
end;
Tim := n;
end;
21
Bước 7 Cài đặt chương trình theo thuật toán (Bài tập!)
Bài tập
Phát triển chương trình thực hiện các thao tác trên
phân số:
• Hiển thị phân số
• Cộng, trừ hai phân số
• Nhân, chia hai phân số