Hai bước cơ bản để tạo ra các chương trình máy tính là 1 viết chương trình theo ngôn ngữ lập trình và 2 dịch chương trình thành ngôn ngữ máy để máy tính hiểu được và kết quả là tệp tin c[r]
Trang 1Bài 1 Máy tính
và chương trình máy tính
Câu hỏi và bài tập
1 Khi soạn thảo văn bản trên máy tính và yêu cầu chương trình tìm kiếm một
cụm từ trong văn bản và thay thế bằng một cụm từ khác, thực chất ta đã yêu cầu máy tính thực hiện những lệnh gì? Có thể thay đổi thứ tự những lệnh đó mà vẫn không thay đổi kết quả được không?
2 Trong ví dụ về rô-bốt, nếu thay đổi thứ tự của hai lệnh trong chương trình,
rô-bốt có thực hiện được công việc nhặt rác không? Hãy xác định vị trí mới của rô-bốt sau khi thực hiện xong lệnh “Hãy quét nhà” và đưa ra các lệnh
để rô-bốt trở lại vị trí ban đầu của mình
3 Hãy cho biết lí do cần phải viết chương trình để điều khiển máy tính.
4 Tại sao người ta phải tạo ra các ngôn ngữ lập trình trong khi có thể điều
khiển máy tính bằng ngôn ngữ máy?
5 Chương trình dịch làm gì?
6 Hãy cho biết các bước cần thực hiện để tạo ra các chương trình máy tính. Hướng dẫn trả lời
1 Khi soạn thảo văn bản trên máy tính và yêu cầu chương trình tìm kiếm một
cụm từ trong văn bản và thay thế bằng một cụm từ khác, thực chất ta đã yêu cầu máy tính thực hiện rất nhiều lệnh Có thể mô tả các lệnh với các mức độ chi tiết khác nhau Dưới đây chỉ mô tả những lệnh cơ bản nhất theo trật tự thực hiện việc thay thế một cụm từ tìm được:
1 Sao chép cụm từ cần tìm vào bộ nhớ (ta gọi đây là cụm từ 1)
2 Sao chép cụm từ sẽ thay thế cụm từ tìm được vào bộ nhớ (cụm từ 2)
3 Tìm cụm từ 1 trong văn bản
4 Xóa cụm từ 1 tìm được trong văn bản
5 Sao chép cụm từ 2 vào vị trí con trỏ trong văn bản
Dưới đây mô tả một cách chi tiết hơn:
1 Sao chép dãy kí tự cần tìm vào bộ nhớ (dãy 1)
2 Sao chép dãy kí tự sẽ thay thế dãy kí tự tìm được vào bộ nhớ (dãy 2)
Trang 23 Đặt con trỏ trước kí tự đầu tiên trong văn bản
4 Sao chép dãy kí tự (tính từ vị trí con trỏ sang phải) có độ dài bằng dãy
kí tự cần tìm vào bộ nhớ (dãy 3)
5 So sánh dãy 1 và dãy 3 Nếu dãy 3 không trùng với dãy 1, chuyển đến lệnh 8
6 Xóa dãy 3 trong văn bản
7 Sao chép dãy 2 vào vị trí con trỏ soạn thảo trong văn bản
8 Di chuyển con trỏ sang phải một kí tự và quay lại lệnh 4
Qua các lệnh liệt kê theo thứ tự nói trên, dễ thấy rằng có thể thay đổi thứ tự thực hiện của một vài lệnh (1 và 2), nhưng nói chung việc thay đổi thứ tự các lệnh sẽ không cho kết quả mong muốn
2 Nếu thay đổi thứ tự của hai lệnh trong chương trình điều khiển bốt,
rô-bốt sẽ không thực hiện được công việc nhặt rác vì rô-rô-bốt sẽ không đi đúng hướng và có thể không đi tới vị trí có rác, hoặc thực hiện việc nhặt rác tại
vị trí không có rác, Ví dụ, nếu thay đổi thứ tự của lệnh 1 “Tiến 2 bước”
và lệnh 2 “Quay trái, tiến 1 bước”, tác dụng của cả hai lệnh này sẽ là
“Quay trái và tiến 3 bước” Khi đó rô-bốt sẽ nhặt rác tại vị trí không có rác Nói chung, các lệnh điều khiển rô-bốt hay chương trình cần được đưa ra theo một thứ tự xác định sao cho ta đạt kết quả mong muốn Trong một số
ít trường hợp, ta có thể đưa ra các lệnh khác nhau, nhưng vẫn đạt kết quả Chẳng hạn, trong ví dụ về rô-bốt, thay cho hai câu lệnh đầu tiên, ta có thể
điều khiển rô-bốt đến đúng vị trí có rác bằng các lệnh sau: “Quay trái, tiến
1 bước” và “Quay phải, tiến 2 bước” hoặc “Quay phải, tiến 2 bước”, “Quay trái, tiến 2 bước” và “Quay trái, tiến 4 bước” Trong một số ít các trường hợp khác, việc thay đổi thứ tự của một vài câu lệnh vẫn cho kết quả đúng như yêu cầu
Tuy nhiên, như là một nguyên tắc chung, việc thay đổi thứ tự các câu lệnh
sẽ không cho kết quả đúng Có thể liên hệ với thứ tự các bước của thuật toán trong Bài 5
Vị trí mới của rô-bốt sau khi thực hiện xong lệnh “Hãy quét nhà” là vị trí
có thùng rác (ở góc đối diện) Ta có nhiều cách khác nhau để đưa ra hai lệnh để rô-bốt trở lại vị trí ban đầu của mình, một trong các cách đó là hai lệnh “Quay trái, tiến 5 bước” và “Quay trái, tiến 3 bước”
3 Lí do: Điều khiển máy tính tự động thực hiện các công việc đa dạng và
phức tạp mà một lệnh đơn giản không đủ để chỉ dẫn
4 Tuy ngôn ngữ máy cũng là một loại ngôn ngữ lập trình, nhưng ở đây chúng
ta hiểu ngôn ngữ lập trình là ngôn ngữ lập trình bậc cao Trong ngôn ngữ
Trang 3máy mọi chỉ thị đều được biểu diễn bằng các con số nhị phân 0 và 1 Ngôn ngữ máy khó đọc và khó sử dụng, tuy vậy ngôn ngữ máy là ngôn ngữ duy nhất mà bộ vi xử lí có thể nhận biết và thực hiện một cách trực tiếp Ngoài
ra yếu điểm chính của các chương trình viết bằng ngôn ngữ máy là phụ thuộc vào phần cứng máy tính
Các ngôn ngữ lập trình bậc cao được phát triển để khắc phục các yếu điểm trân của ngôn ngữ máy Ngôn ngữ lập trình sử dụng các cụm từ tự nhiên nên dễ nhớ, dễ học và không phụ thuộc vào phần cứng máy tính
5 Chương trình dịch là chương trình có chức năng chuyển đổi chương trình
được viết bằng ngôn ngữ lập trình thành chương trình thực hiện được trên máy tính Như vậy, chương trình dịch chuyển đổi tệp gồm các dòng lệnh
được soạn thảo thành tệp có thể chạy trên máy tính
6 Hai bước cơ bản để tạo ra các chương trình máy tính là (1) viết chương
trình theo ngôn ngữ lập trình và (2) dịch chương trình thành ngôn ngữ máy
để máy tính hiểu được và kết quả là tệp tin có thể thực hiện được trên máy tính Lưu ý rằng, đây chỉ là hai bước cơ bản trong lập trình và chỉ là một phần của công việc giải quyết bài toán bằng máy tính
Trang 4Bài 2 Làm quen với Ngôn ngữ lập trình Câu hỏi và bài tập
1 Hãy cho biết các thành phần cơ bản của một ngôn ngữ lập trình
2 Ta có thể viết các chương trình bằng các câu lệnh có các chữ cái của tiếng
Việt, chẳng hạn “rẽ trái”, được không? Tại sao?
3 Tên trong chương trình là gì? Cho biết sự khác biệt từ khóa và tên, cách đặt
tên trong chương trình
4 Trong số các tên sau đây do người viết chương trình đặt trong một chương
trình Pascal, tên nào là hợp lệ và tên nào không hợp lệ: a, Tamgiac, 8a,
Tam giac, beginprogram, end, b1, abc?
5 Hãy cho biết các phần chính trong cấu trúc của mọi chương trình và vai trò
của chúng Trong các phần đó, phần nào là quan trọng nhất?
6 Hãy cho biết chương trình Pascal sau đây có hợp lệ không, tại sao?
a) Chương trình 1.
begin
end.
b) Chương trình 2.
begin
program CT_thu;
writeln('Chao cac ban');
end.
Hướng dẫn trả lời
1 Các thành phần cơ bản ngôn ngữ lập trình gồm bảng chữ cái và các quy tắc
để viết các câu lệnh (cú pháp) có ý nghĩa xác định, cách bố trí các câu lệnh, sao cho có thể tạo thành một chương trình hoàn chỉnh và chạy được trên máy tính Lưu ý rằng các quy tắc nhắc đến ở đây bao gồm các thuật
ngữ chuyên môn là cú pháp và ngữ nghĩa Xem SGK, Mục 2, Bài 2.
2 Không Các cụm từ sử dụng trong chương trình (từ khóa, tên) phải được
viết bằng các chữ cái trong bảng chữ cái của ngôn ngữ lập trình Các ngôn ngữ lập trình phổ biến hiện nay đều có bảng chữ cái là bảng chữ cái tiếng
Trang 5Anh và các kí hiệu khác, trong đó không có các chữ cái có dấu của tiếng Việt
Lưu ý rằng câu hỏi trong bài là “viết chương trình bằng các câu lệnh ”
Điều này không có nghĩa là trong chương trình không thể có các chữ cái có dấu của tiếng Việt (hay của một ngôn ngữ khác) như là dữ liệu dạng văn bản cần xử lí Các chữ có dấu đó sẽ được ngôn ngữ lập trình xử lý mã kí tự tương ứng trong các bảng mã ASCII mở rộng Ví dụ chương trình Pascal sau đây hoàn toàn hợp lệ:
begin
program CT_thu;
writeln(' Chào các bạn');
end.
3 Tên trong chương trình là dãy các chữ cái hợp lệ được lấy từ bảng chữ cái
của ngôn ngữ lập trình Từ khoá của một ngôn ngữ lập trình (hay còn được gọi là từ dành riêng) là tên chỉ được dùng cho các mục đích sử dụng do
ngôn ngữ lập trình quy định, không được dùng cho bất kì mục đích nào khác
Người lập trình có thể đặt tên một cách tùy ý nhưng phải tuân thủ các quy tắc của ngôn ngữ lập trình cũng như của chương trình dịch, trong đó (1) Hai đại lượng khác nhau phải có tên khác nhau; (2) Tên không được trùng với các từ khoá
4 Các tên hợp lệ: a, Tamgiac, beginprogram, b1, abc, tên không hợp lệ: 8a
(bắt đầu bằng số), Tam giac (có dấu cách), end (trùng với từ khóa)
5 Xem SGK, Mục 4, Bài 2.
6 a) Chương trình 1 là chương trình Pascal đầy đủ và hoàn toàn hợp lệ, mặc
dù chương trình này chẳng thực hiện điều gì cả Phần nhất thiết phải có trong chương trình là phần thân chương trình được đảm bảo bằng hai từ
begin và end. (có dấu chấm)
b) Chương trình 2 là chương trình Pascal không hợp lệ vì câu lệnh khai báo
tên chương trình program CT_thu; nằm ở phần thân chương trình
Trang 6Bài 3 Chương trình máy tính
Và Dữ LIệU Câu hỏi và bài tập
1 Hãy nêu ít nhất một lí do cho thấy sự cần thiết phải phân chia dữ liệu thành
các kiểu!
2 Hãy nêu ít nhất hai kiểu dữ liệu và một phép toán có thể thực hiện được
trên một kiểu dữ liệu, nhưng phép toán đó không có nghĩa trên kiểu dữ liệu kia
3 Cho dãy chữ số 2010 Dãy chữ số đó có thể thuộc kiểu dữ liệu nào?
4 Cho hai xâu kí tự “Lớp” và “8A” Hãy thử định nghĩa một “phép toán” có
thể thực hiện được trên hai xâu kí tự đó
5 Hãy phân biệt ý nghĩa của các câu lệnh Pascal sau đây:
Writeln('5+20=','20+5'); và Writeln('5+20=',20+5);
Hai lệnh sau có tương đương với nhau không? Tại sao?
Writeln('100'); và Writeln(100);
6 Viết các biểu thức toán dưới đây với các kí hiệu trong Pascal:
b d
b ax2 bx c
5
a b
d. (a2b)(1c)3
7 Chuyển các biểu thức được viết trong Pascal sau đây thành các biểu thức
toán:
a. (a+b)*(a+b)-x/y
b. b/(a*a+c)
c. a*a/(2*b+c)*(2*b+c)
d. 1+1/2+1/2*3+1/3*4+1/4*5
Trang 78 Hãy xác định kết quả của các phép so sánh sau đây:
a 15 8 ≥ 3
b (20 15)2 ≠ 25
c 112 = 121
d x > 10 3x
9 Viết các phép so sánh trong Bài tập 8 với các kí hiệu trong Pascal.
10 Nêu một số ví dụ về tương tác giữa người và máy tính khi chương trình
hoạt động
Hướng dẫn trả lời
1 Vì dữ liệu và các thao tác xử lí dữ liệu rất đa dạng, lí do dễ nhận thấy nhất
là việc phân chia dữ liệu thành các kiểu giúp xác định các phép xử lí (phép toán) có thể thực hiện trên mỗi kiểu dữ liệu Ngoài ra việc phân chia kiểu dữ liệu còn cho biết các giá trị có thể (phạm vi) của dữ liệu, giúp cho việc quản lý tài nguyên của máy tính (đặc biệt là bộ nhớ trong) một cách hiệu quả
2 Có thể nêu các ví dụ sau đây:
a Dữ liệu kiểu số và dữ liệu kiểu xâu kí tự Phép cộng được định nghĩa
trên dữ liệu số, nhưng không có nghĩa trên dữ liệu kiểu xâu
b Dữ liệu kiểu số nguyên và dữ liệu kiểu số thực Phép chia lấy phần
nguyên và phép chia lấy phần dư có nghĩa trên dữ liệu kiểu số nguyên, nhưng không có nghĩa trên dữ liệu kiểu số thực
3 Dãy chữ số 2010 có thể thuộc kiểu dữ liệu số nguyên, số thực hoặc kiểu
xâu kí tự Tuy nhiên, để chương trình dịch Turbo Pascal hiểu 2010 là dữ liệu kiểu xâu, chúng ta phải viết dãy số này trong cặp dấu nháy đơn (’)
var a: real; b: integer;
begin
writeln('123');
writeln(123);
a:=2010;
b:=2010;
end.
4 Cho hai xâu kí tự “Lớp” và “8A” Có thể định nghĩa nhiều “phép toán” trên
tập hợp các dữ liệu kiểu xâu Chẳng hạn phép ghép: Lớp + 8A = Lớp8A
Trang 85 Lệnh Writeln('5+20=','20+5'); in ra màn hình hai xâu ký tự '5+20'
và '20+5' liền nhau: 5+20 = 20+5, còn lệnh Writeln('5+20=',20+5);
in ra màn hình xâu ký tự '5+20' và tổng của 20+5 như sau: 5+20=25
Hai lệnh Writeln('100'); và Writeln(100); không tương đương với nhau vì một lệnh in ra màn hình xâu ký tự biểu diễn số 100 còn lệnh kia in ra màn hình số 100
6 Các biểu thức trong Pascal:
a. a/b+c/d
b. a*x*x+b*x+c
c. 1/x-a/5*(b+2)
d. (a*a+b)*(1+c)*(1+c)*(1+c)
7 Các biểu thức toán tương ứng:
a. (a b)2 x
y
b. 2b
a c
c.
2 2
(2 )
a
b c
2 2.3 3.4 4.5
8 Kết quả của các phép so sánh:
a Đúng.
b Sai.
c Đúng.
d Đúng khi x > 2.5; ngược lại, phép so sánh có kết quả sai.
9 a) 15-8>=3; b) (20-15)*(20-15)<>25; c) 11*11=121; d) x>10-3*x.
10 Một số ví dụ về tương tác giữa người và máy tính khi chương trình hoạt
động: thông báo kết quả tính toán hay trạng thái hoạt động của chương trình, nhập dữ liệu, tạm ngừng chương trình Xem SGK, Mục 4, Bài 2
Trang 9Bài 4 Sử DụNG biến TRONG CHƯƠNG
TRìNH Câu hỏi và bài tập
1 Biến là gì? Hãy cho biết phép gán giá trị cho một biến là gì, cho ví dụ và
giải thích
2 Khai báo biến gồm những gì? Hãy thử mô tả hoạt động của máy tính khi
thực hiện lệnh khai báo một biến trong chương trình
3 Giả sử A được khai báo là biến với kiểu dữ liệu số thực, X là biến với kiểu dữ liệu xâu Các phép gán sau đây có hợp lệ không?
a) Gán số nguyên 4 cho biến A
b) Gán số 3242 cho biến X
c) Gán xâu ‘3242’ cho biến X
d) Gán xâu ‘Ha Noi’ cho biến A
4 Nêu sự khác nhau giữa biến và hằng và cho một vài ví dụ về biến và hằng.
5 Giả sử ta đã khai báo một hằng Pi với giá trị 3.14 Có thể gán lại giá trị 3.1415 cho Pi trong phần thân chương trình được không? Tại sao?
6 Trong Pascal, khai báo nào sau đây là đúng?
a) var tb: real;
b) var 4hs: integer;
c) const x: real;
d) var R = 30;
7 Hãy liệt kê các lỗi có thể trong chương trình dưới đây và sửa lại cho đúng:
var a,b:= integer;
const c:= 3;
begin
a:= 200
b:= a/c;
write(b);
readln
Trang 10end
8 Hãy cho biết kiểu dữ liệu của các biến cần khai báo dùng để viết chương
trình để giải các bài toán dưới đây:
a) Tính diện tích S của hình tam giác với độ dài một cạnh a và chiều
cao tương ứng h (a và h là các số tự nhiên được nhập vào từ bàn
phím)
b) Tính kết quả c của phép chia lấy phần nguyên và kết quả d của
phép chia lấy phần dư của hai số nguyên a và b.
9 Giả sử cần lập danh sách các bạn trong lớp và ghi lại điểm thi môn Tin học
của mỗi bạn (điểm chỉ là số nguyên) và tính điểm trung bình môn Tin học của toàn lớp Nếu cần viết chương trình, em sẽ cần sử dụng những biến nào cho mỗi bạn?
10 Viết chương trình tính diện tích và chu vi đường tròn có bán kính r, trong
đó r là một số nguyên dương được nhập từ bàn phím.
Hướng dẫn trả lời
1 Xét về mặt lập trình, biến đại lượng được dùng để lưu trữ dữ liệu và dữ liệu
được biến lưu trữ có thể thay đổi trong khi thực hiện chương trình Xét về mặt lưu trữ dữ liệu, có thể xem biến là “tên” của một vùng nhớ được dành sẵn để lưu dữ liệu trong suốt quá trình thực hiện chương trình
Gán giá trị cho một biến về thực chất là lưu dữ liệu tương ứng vào vùng nhớ được đặt tên và dành riêng cho biến Việc thực hiện các tính toán và xử
lí với biến có nghĩa là thực hiện tính toán và xử lí với dữ liệu được gán đó Giả sử X được khai báo là biến với kiểu dữ liệu số nguyên và X được gán dữ liệu là số 5 Sau khi khai báo, chương trình sẽ dành riêng một vùng nhớ nào đó cho biến X, và khi gán 5 cho X thì vùng nhớ đó lưu dữ liệu 5 Lệnh ghi X ra màn hình có nghĩa là ghi số 5 ra màn hình
Lưu ý Khi một vùng nhớ được khai báo để lưu dữ liệu làm giá trị của một
biến, vùng nhớ đó sẽ không được phép sử dụng vào mục đích khác Do vậy, một trong những kĩ năng lập trình là sử dụng càng ít biến càng tốt, nhất là trong những trường hợp việc sử dụng bộ nhớ bị hạn chế Nhưng với công nghệ hiện nay, bộ nhớ máy tính đã có dung lượng rất lớn nên vấn đề hạn chế sử dụng biến trong chương trình đã không còn là vấn đề cấp thiết
2 Việc khai báo biến gồm: Khai báo tên biến và khai báo kiểu dữ liệu của
biến
Khi khai báo biến, ngoài việc tên biến được đưa vào danh sách các đối tượng quản lí, máy tính (thông qua chương trình dịch) sẽ xác định kiểu của