Khái Niệm Bài Toán Và Thuật Toán

Thành phần: Gồm có 2 thành phần chính Bộ điều khiển và bộ số học Logic - Bộ điều khiển: CU – Control Unit Bộ điều khiển không trực tiếp thực hiện ch ơng trình mà h ớng dẫn các bộ phận kh

Gi¸o ¸n tin häc líp 10

Kiểm tra bài cũ

Câu 1:

CPU là gì? Chức năng,

thành phần của CPU?

CPU là thành phần quan trọng nhất của hệ thống máy tính, đó là thiết bị chính thực hiện

và điều khiển việc thực hiện ch ơng trình

Nêu chức năng, thành

phần của bộ nhớ trong

Main memory?

Câu 2:

Bộ nhớ trong hay còn gọi là bộ nhớ chính

Bộ nhớ trong là nơi ch ơng trình đ ợc đ a vào

để thực hiện và là nơi l u trữ dữ liệu đang đ

ợc xử lý

Thành phần: Gồm có 2 thành phần chính

Bộ điều khiển và bộ số học Logic

- Bộ điều khiển: CU – Control Unit

Bộ điều khiển không trực tiếp thực hiện ch

ơng trình mà h ớng dẫn các bộ phận khác làm việc đó

- Bộ số học: ALU – Arithmetic/Logic Unit

Bộ số học/logic thực hiện các phép toán số học và các phép toán Logic, các thao tác xử

lý thông tin đều là tổ hợp của các phép toán này

Ngoài ra CPU còn có 2 thành phần khác

đó là:

Thanh ghi là vùng nhớ đặc biệt đ ợc CPU sử dụng để l u trữ tạm thời các lệnh và dữ liệu

đang đ ợc xử lý

+Thanh ghi(Register):

+Bộ nhớ truy cập nhanh(Cache):

Cache đóng vai trò chung gian giữa bộ nhớ

và các thanh ghi Tốc độ truy cập đến Cache

là khá nhanh, chỉ sau tốc độ truy cập đến thanh ghi

Thành phần: Gồm 2 thành phần

- ROM( Read Only Memory):Bộ nhớ chỉ đọc

- RAM( Random Access Memory):

ROM chứa một số ch ơng trình hệ thống đ ợc các hãng sản xuất nạp sẵn, các ch ơng trình này thực hiện việc kiểm tra các thiết bị và tạo

sự giao tiếp ban đầu của máy với các ch ơng trình mà ng ời dùng đ a vào để sử dụng Dữ liệu trong ROM không xoá đ ợc, khi tắt máy dữ

liệu cũng không bị mất đi

RAM là bộ nhớ có thể đọc, ghi dữ liệu trong lúc làm việc Khi tắt máy dữ liệu trong RAM

sẽ bị mất đi

Bài 4: bài toán và thuật toán

1 Khái niệm bài toán

Nêu một số bài toán trong toán học mà em th ờng gặp?

Trong phạm vi Tin học, ta có thể quan niệm bài toán là một việc nào

đó ta muốn máy tính thực hiện

- Bài toán kiểm tra số nguyên N có phải là số hoàn chỉnh không( Số hoàn chỉnh là số có tổng các ớc số nhỏ hơn nó bằng chính nó, 6=3+2+1)

Khi cần máy tính giải một bài toán ta cần quan tâm đến 2 yếu tố:

VD: -Bài toán giải ph ơng trình bậc 1, bậc 2

- Bài toán tìm BCNN của hai số nguyên A, B

- Bài toán tìm UCLN của hai số nguyên A, B

-Bài toán kiểm tra tính nguyên tố của số nguyên N (Số nguyên tố là số có 2 ớc số là 1 và chính nó)

+ Nhận đ ợc thông tin gì? Output(Dữ liệu xuất hay kết quả của bài toán) + Đ a vào máy tính thông tin gì? Input ( Dữ liệu nhập)

VD: xác định bài toán: 1.Bài toán giải ph ơng trình bậc 1, ax + b = 0 Input: Nhập các hệ số của pt: a, b

Output: Các nghiệm x thoả mãn điều kiện của pt

2 Bài toán tìm BCNN, UCLN của hai số nguyên A, B

Input:

Output:

các số nguyên A và B BCNN và UCLN của hai số nguyên A và B

3 Bài toán kiểm tra số nguyên N có phải là số hoàn chỉnh

không( Số hoàn chỉnh là số có tổng các ớc số nhỏ hơn nó

bằng chính nó, 6=3+2+1)

Input:

Output:

Số nguyên N Thông báo: N không phải là số hoàn chỉnh

hoặc N là số hoàn chỉnh

4 Bài toán kiểm tra tính nguyên tố của số nguyên N (Số

nguyên tố là số có 2 ớc số là 1 và chính nó)

Input:

Output:

Số nguyên N Thông báo:N là số nguyên tố, hoặc N không là số nguyên tố

1 Khái niệm bài toán

Bài 4: bài toán và thuật toán

2 Khái niệm thuật toán

Làm thế nào để tìm ra đ ợc Output?

Thuật toán để giải một bài toán là một dãy hữu hạn các thao tác đ ợc sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho sau khi thực hiện dãy thao tác

ấy, từ Input của bài toán ta nhận đ ợc Output cần tìm.

Ví dụ: Tìm giá trị lớn nhất của một dãy số nguyên A, gồm N

phần tử: A={a1, a2, a3 aN}

•Xác định bài toán:

Input:

Output:

Số nguyên d ơng N, và dãy N số nguyên {a1, a2, aN} Giá trị lớn nhất Max của dãy A

•ý t ởng:

-Khởi tạo giá trị Max = a1; i=2;

-Lần l ợt từ i=2 đến N, so sánh các số hạng ai với các giá trị Max -Nếu ai > Max thì Max nhận giá trị ai

•Thuật toán

Mô tả theo cách liệt kê

B ớc 1: Nhập N và dãy {a

1, a2, a3 aN};

Max a1, i 2;

B ớc 2:

B ớc 3: Nếu i>N thì đ a ra giá trị Max rồi kết thúc;

Nếu ai > Max thì Max ai;

B ớc 4.1:

B ớc 4.2:

B ớc 4:

i i+1 rồi quay lại b ớc 3;

a1a2 a3 aN

Max

Bài 4: bài toán và thuật toán

Thuật toán Mô tả theo sơ đồ khối

2 Khái niệm thuật toán

Nhập N và dãy A={a1, a2, ,aN}

Max=a1; i=2;

i>N?

Output Max

và kết thúc

ai>Max?

i:=i+1;

Max=ai;

Đúng Sai

Đúng

Sai

Ví dụ mô phỏng thuật toán trên với N=11 và dãy số

A={5, 1, 4, 7, 6, 3, 15, 8, 4, 9, 12}

Máy tính xử lý

Dãy A 5 1 4 7 6 4 15 8 4 9 12

Giá trị Max 5 5 5 7 7 7 15 15 15 15 15 Output

Thông báo

a4>Max

Thông báo

a7>Max

Thông báo

i>N

Kết quả: Max=15

Ch ơng trình

Các tính chất của thuật toán:

Tính dừng:

Tính xác định:

Tính đúng đắn:

Thuật toán phải kết thúc sau một hữu hạn

số lần thực hiện

Ví dụ: Khi i> N thuật toán dừng và đ a ra kết

quả, rồi kết thúc

Sau khi thực hiện một thao tác thì hoặc là thuật toán kết thúc hoặc là có đúng một thao tác đ ợc

thực hiện

Ví dụ: Thứ tự các b ớc đ ợc thực hiện

Sau khi thuật toán kết thúc ta phải nhận đ ợc

Output cần tìm

Ví dụ: Ta nhận đ ợc Max, Max phải là giá trị lớn

nhất của dãy A

Gồm 3 tính chất

Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Cho dãy N số nguyên A={a1, a2, ,aN} Có thuật toán

tính số K đ ợc mô tả bằng cách liệt kê nh sau:

B ớc 1:

B ớc 2:

B ớc 3:

B ớc 4:

B ớc 5:

Nhập N và các số hạng {a1, a2, ,aN};

K a1; j 2;

nếu j>N thì đ a ra giá trị của K rồi kết thúc;

nếu aj<K thì K aj; jj+1; quay lại B ớc 3;

Hãy cho biết K là gì?

dãy

c Giá trị nhỏ nhất của dãy d tất cả đều sai

Rất tiếc, bạn đã sai rồi!

Không phải kết quả này

Xin bạn nghĩ lại

Hoan hô bạn!

Đáp án

a Sơ đồ vẽ cấu trúc máy tính

c Ngôn ngữ lập trình bậc cao

b Sơ đồ mô tả thuật toán

d Sơ đồ thiết kế vi điện tử

Không phải kết quả này

Hoan hô! Chúc mừng bạn!Xin bạn suy nghĩ lại Rất tiếc, bạn đã sai rồi!

Bài tập trắc nghiệm

Bài tập

Cho một dãy A={a1, a2, , aN}, N là một số nguyên d ơng; ai là những số nguyên

1 Tìm trên dãy A={a1, a2, , aN}, có bao nhiêu số nguyên d ơng;

2 Tìm trên dãy A={a1, a2, , aN}, có bao nhiêu số nguyên âm;

3 Tìm trên dãy A={a1, a2, , aN}, có bao nhiêu số chẵn;

4 Tìm trên dãy A={a1, a2, , aN}, có bao nhiêu số lẻ;

Hãy xác định bài toán trên; tìm ra ý t ởng để giải các bài toán này?

Input:

Output:

ý t ởng:

Thuật toán:

Xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy

c« gi¸o vµ c¸c em häc sinh