Bài giảng Kỹ thuật lập trình: Ôn tập - Trịnh Tấn Đạt

Bài giảng Kỹ thuật lập trình: Ôn tập giúp người học ôn tập lại các kiến thức: Hàm, mảng, kiểu struct, tạo số ngẫu nhiên trong C/C++, giới thiệu ma trận thưa (sparse matrix) vs. dense matrix (option). Mời các bạn cùng tham khảo.

Ôn Tập Function, Array, Struct

Trịnh Tấn Đạt

Khoa CNTT - Đại Học Sài Gòn

Email: trinhtandat@sgu.edu.vn

Website: https://sites.google.com/site/ttdat88/

▪ Tạo số ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Giới thiệu Ma trận thưa (sparse matrix) vs dense matrix (option)

Macro vs Function

▪ Macro: được dùng để chỉ những định nghĩa được viết ở phần Preprocessor, thay vìđặt nó vào trong phần thực thi của file nguồn

Ví dụ : #define TONG_HAI_SO(x, y) (x) +(y)

▪ Function: là một loại chương trình con, gồm tên hàm, các tham số và thân hàm(chứa các phát biểu chương trình), thực thi một việc cụ thể

Ví dụ: int TongHaiSo(int x, int y)

{

return x+y;

}

int a = 5, b = 7;

printf("\nMAX= %d", timMax (a, b) );

return 0 ; }

int timMax( int x , int y ) {

return ((x) > (y) ? (x) : (y));

}

Gọi hàm

Định nghĩa hàm

Ví Dụ

Hàm có giá trị trả về và hàm void

int main() {

// khai bao prototype

int power(int, int);

void power_2(int, int);

Ví Dụ

Tham chiếu và tham trị

int main() {

int ia = 5, ib = 5;

thamtri(ia, ib);

// ia = 5 ; ib = 5 printf("a = %d, b = %d\n", ia, ib);

thamchieu(ia, ib);

// ia =6; ib= 6 printf("a = %d, b = %d\n", ia, ib);

Tăng giá trị của biến lên một đơn vị

toán tử địa chỉ &

tham số hình thức và tham số thực cùng địa chỉ mọi thay đổi đối với tham số hình thức cũng làm thay đổi tham số thực.

các thay đổi cho tham số hình thức (trong hàm) không làm thay đổi đối với tham số thực.

printf("global_var in local func:%d\n", global_var); // 10

int global_var = 5; // biến cục bộ

printf("local_var:%d\n", global_var); // 5

}

Biến global_var = 5 khai báo trong hàm local_func chỉ có ảnh hưởng trong phạm vi hàm và chu trình sống của nó bắt đầu từ lúc gọi hàm đến khi thực hiện xong

Array: 1D-Array

▪ Chỉ số của mảng bắt đầu từ 0 -> N-1 ( với N là số lượng phần tử của mảng)

▪ Toán tử [] : toán tử lấy chỉ số (chi dùng khi các dãy vùng nhớ liên tiếp)

Ví dụ:

Các thao tác trên mảng #include <stdio.h>void nhapmang( int a[] , int);

void duyetmang( int a[] , int); int main()

{ int a[100]; int n;

Ví dụ:

Tính tổng

Ví dụ

Đếm số lượng phần tử thỏa điều kiện

Ví dụ

Kỹ thuật đặt cờ hiệu

Ví dụ:Tìm số nguyên tố đầu tiên trong mảng

Ví dụ

Xóa phần tử tại vị trí k

Ví dụ:

Thêm một phần tử vào vị trí k

Ví dụ

Tìm kiếm phần tử x trong mảng

Giả sử có đủ vùng nhớ để gán a[n] = x; trước vòng lặp while

- > chuyện gì xảy ra?????

Ví dụ

Bài toán sắp xếp

Ví dụ

Trộn 2 mảng một chiều a, b các phần tử xen kẽ nhau thành một mảng một chiều (a, b

có thể có số phần tử khác nhau)

Ví dụ:

Sắp xếp các phần tử trên mảng sao cho các số dương tăng dần và các số âm giảm dần

Array: 2D-Array

Mảng 2 chiều

Gán giá trị

Nhập dữ liệu cho mảng 2 chiều

Ví dụ:

int ia[5][10];

In dữ liệu từ mảng 2 chiều

cout<<“nhap vao so dong”; cin>> m;

cout<<“nhap vao so cot”; cin>> n;

for(i =0; i<m;i++)

{

for(j=0; j<n; j++) {

cin>>a[i][j];

} }

}

Goi ham trong ham mainint main()

{int a[MAX][MAX];int n,m;

nhapmang(a,m,n);

return 0;

}

cout<<a[i][j] << “ ”;

} cout << endl; // in xuống dòng

nhapmang(a,m,n); xuatmang(a,m,n);

return 0;

}

Kỹ thuật đặt lính canh

Kỹ thuật đặt cờ hiệu

Sắp xếp

a)

b)

Đối với mảng, chỉ có thể lưu nhiều thông tin có cùng kiểu dữ liệu Nhưng với

structure ta có thể lưu thông tin như một mảng có nhiều kiểu dữ liệu khác nhau.

Cách khai báo biến có kiểu structure

Tham chiếu các phần tử trong structure

Ví dụ:

Khai báo biến cấu trúc:

hoso nv1;

/* Danh sach nhan vien */

snv[i].manv = atoi(ctam); // chuyen chuoi sang so

printf("Nhap vao ho ten: ");

gets(snv[i].hoten);

} //in danh sach nhan vien for(i = 0; i < in; i++)

printf("%5d %s\n", snv[i].manv, snv[i].hoten);

return 0;

}

Bài Tập

Ôn tập lại các bài tập vể function, array và struct trong môn học cơ sơ lập trình

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Hàm srand()

Cú pháp: void srand (unsigned int seed);

Dùng để khởi tạo một số ngẫu nhiên theo một số seed

Để cho mỗi số seed khác nhau người ta thường dùng kèm với unsigned int

time(NULL) trong thư viện time.h, hàm time(NULL) trả về số giây đã trôi qua kể từ

ngày 1/1/1970

▪ Hàm srand() thường được gọi trước khi gọi hàm rand()

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Hàm rand()

Cú pháp: int rand(void);

Trả về một số nguyên giả random trong khoảng từ 0 đến RAND_MAX

Hằng RAND_MAX được định nghĩa trong stdlib.h đảm bảo ít nhất bằng 32767

Nếu chỉ dùng hàm rand() thì sẽ cho ra những số random giống nhau mỗi lần chạy, vì

vậy người ta thường khai báo srand(time(NULL)) trước để kết quả random mỗi lần

mỗi khác nhau

Để lấy số ngẫu nhiên từ 0 đến n, ta sử dụng rand()%(n+1)

Để lấy số ngẫu nhiên từ a đến b, ta sử dụng a + rand()%(b-a+1)

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<time.h>

int main(){

Câu hỏi

Phát sinh ngẫu nhiên mảng các số nguyên có K phần từ (100K  200) Yêu cầu cácphần tử được phát sinh ngẫu nhiên trong đoạn [1,10000]

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Tạo ngẫu nhiên Số thực:

Để lấy giá trị từ 0.0 to 1.0

float r = static_cast (rand()) / static_cast (RAND_MAX);

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

C code:

#include <stdio.h> /* printf, NULL */

#include <stdlib.h> /* srand, rand */

#include <time.h> /* time */

int main() {

srand (time(NULL)); // seed initialization for (int i = 0; i < 10; ++i)

{ float r = (float) (rand()) / (float) (RAND_MAX); printf("%f\n", r);

}

return 0;

}

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

C++ code

#include <iostream> /* std::cout, std::enld */

#include <stdlib.h> /* srand, rand */

#include <time.h> /* time */

int main() {

srand (time(NULL)); // seed initialization for (int i = 0; i < 10; ++i)

{ float r = static_cast <float> (rand()) / static_cast <float> (RAND_MAX); std::cout << r << std::endl;

}

return 0;

}

Sparse matrix vs Dense matrix

▪ Ma trận thưa (Sparse matrix) là loại ma trận có kích thước lớn nhưng phần lớn các

phần tử là 0

▪ Thực hiện tính tóa trên ma trận thưa, ta thường quan tâm đến không gian lưu trữ

và tốc độ tính toán sao cho tối ưu nhất

Sparse matrix - applications

Ví dụ: The NYC subway system

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Computer vision – bài toán background subtraction

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Computer vision – bài toán background subtraction (2)

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Audio signal processing – baì toán lyric and music separation

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Face analysis system – baì toán illumination normalization

Sparse matrix

▪ Lưu trữ ma trận thưa (có nhiều cách): chỉ lưu trữ thông tin của các phần tử khác 0Dùng Arrays

Dùng Linked Lists

DOK (Dictionary of keys)

LIL (List of lists)

COO (Coordinate list)

CSR (Compressed Sparse Row)

CSC (Compressed Sparse Column)

…

Sparse matrix

Dùng Linked Lists

* Sẽ được học trong môn

Cấu trúc dữ liệu và giải

thuật

Bài tập

Nhập ngẫu nhiên hai ma trận thưa kích thước NxN

A) Biễu diễn ma trận thưa bằng triples- (Row, Column, value)B) Tính tổng hai ma trận

C) Tìm ma trận chuyển vị

* Tìm hiểu thuật toán nhân nhanh hai ma trận thưa (option)