Chương 6
LẬP KẾ HOẠCH VIẾT CHƯƠNG TRÌNH TRÊN MÁY TÍNH
1
Nội dung
11.1. Mục đích của việc lập kế hoạch chương
trình 11.2 Thuật giải 11.3. Lưu đồ 11.4. Bảng quyết định 11.5. Mã giả
2
Mục đích của việc lập kế hoạch chương trình
Mục đích: để tạo một chương trình hiệu quả. Kế hoạch của một chương trình bao gồm định nghĩa các bước thực hiện của chương trình.
Các bước thực hiện:
Thu thập thông tin: xác định dữ liệu nhập và xuất
Xây dựng cấu trúc dữ liệu: xác định các kiểu dữ liệu, cách tổ
chức và cài đặt dữ liệu
Xây dựng thuật giải: xác định các công việc cần phải giải quyết
3
Thuật giải là gì?
Còn gọi là thuật toán là tập các bước có thể tính toán
Được xây dựng trên cơ sở của cấu trúc dữ liệu đã được
được để đạt được kết quả mong muốn.
Có thể được minh họa bằng ngôn ngữ tự nhiên (natural language), bằng sơ đồ (flow chart) hoặc bằng mã giả (pseudo code).
4
chọn.
Thuật giải là gì?
Chất lượng của một thuật giải phải có những đặc điểm
Mỗi lệnh phải rõ ràng và chính xác.
Mỗi lệnh nên thực hiện trong thời gian giới hạn.
Một hay nhiều lệnh không nên lặp lại vô hạn.
Sau khi thực hiện các chỉ thị, thuật giải kết thúc thì
sau:
5
phải thu được kết quả mong đợi.
Các mẫu của thuật giải
Ví dụ: Xây dựng các thuật giải sau:
Tính tổng, hiệu, tích, thương của hai số nguyên.
Nhập điểm toán, lý, hóa. Tính điểm trung bình
Viết chương trình giải phương trình bậc nhất
Tính lương cho nhân viên biết Luong = LCB + Thuong
Thảo luận
6
Chất lượng của giải thuật
Các yếu tố chính thường dùng để đánh giá chất lượng
Yêu cầu thời gian: là thời gian yêu cầu để thực thi một chương trình trên hệ thống máy tính. Nếu thời gian yêu cầu ít thì đó là một thuật toán tốt.
Yêu cầu bộ nhớ: là vùng nhớ trống yêu cầu để thực thi một chương trình trên hệ thống máy tính. Nếu yêu cầu bộ nhớ ít thì đó là một thuật toán tốt.
Độ chính xác Tính tổng quát: có thể xử lý hàng loạt các dữ liệu đầu
của một thuật toán là:
7
vào.
Mô tả của giải thuật
Các cách mô tả một thuật toán:
Bằng chương trình (ngôn ngữ tự nhiên) - As programs Bằng lưu đồ - As flowcharts Bằng mã giả - As pseudocodes Bằng bảng quyết định - As decision tables
8
Lưu đồ - Flowcharts
Lưu đồ là một bản vẽ mô tả một thuật
Lưu đồ hoạt động như một lộ trình cho lập trình viên và hướng dẫn họ cách đi từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc.
9
toán.
Tại sao phải sử dụng lưu đồ?
Khi vẽ một lưu đồ, lập trình viên không quan tâm đến yếu tố ngôn ngữ lập trình. Họ quan tâm hoàn toàn đến tính luận lý của thủ tục.
Bất kỳ lỗi logic nào của thủ tục có thể bị bỏ qua một cách
Khi một lưu đồ đã có, lập trình viên có thể bỏ qua tính luận lý và chỉ quan tâm đến viết mã lệnh cho những thao tác theo lưu đồ.
Thường dùng cho những người mới bắt đầu lập trình để giảm bớt số lỗi và những sơ sót trong chương trình.
10
dễ dàng trong một chương trình.
Các kí hiệu cơ bản của lưu đồ
11
Các kí hiệu cơ bản của lưu đồ
12
Các kí hiệu cơ bản của lưu đồ
13
Các kí hiệu cơ bản của lưu đồ
14
Các kí hiệu cơ bản của lưu đồ
15
16
Các kí hiệu bổ sung của lưu đồ
17
Các kí hiệu bổ sung của lưu đồ
18
Các kí hiệu của lưu đồ
Ví dụ: Một sinh viên có mặt trong một kì thi với tổng cộng 10 môn học, mỗi môn học có điểm tối đa là 100 điểm.
Mỗi sinh viên gồm: Mã số của sinh viên, tên
điểm các môn học.
Vẽ một lưu đồ cho giải thuật để tính và in ra tỷ lệ phần trăm điểm của mỗi sinh viên trong kì thi này và sau đó in ra theo mã sinh viên và tên sinh viên.
19
Các kí hiệu của lưu đồ
Example 1: Make a list of only students who
have passed (obtained 30% marks)
in
the
examination. And print out the total number of
such as students.
+ Assume: input data is terminated by sentinel
value is 9999999
Solution: There are two decision symbols.
The first one checks for a trailer record by
comparing Rollno against the value 9999999 to
determine if the processing is complete.
The second one checks whether student has
20
passed or failed by comparing percentage marks
obtained against 30.
Các kí hiệu của lưu đồ
Ví dụ: Một sinh viên có mặt trong một kì thi với tổng cộng 10 môn học, mỗi môn học có điểm tối đa là 100 điểm.
Mỗi sinh viên gồm: Mã số của sinh viên, tên điểm các
Vẽ lại với số sinh viên là 50 Vẽ lưu đồ in danh sách sinh viên đậu (đạt được 40%
môn học. Vẽ một lưu đồ cho giải thuật để tính và in ra tỷ lệ phần trăm điểm của mỗi sinh viên trong kì thi này và sau đó in ra theo mã sinh viên và tên sinh viên.
Sinh viên vẽ
21
hoặc nhiều điểm hơn)
Các kí hiệu của lưu đồ
Ví dụ: Một sinh viên có mặt trong một kì thi với tổng cộng 10 môn học, mỗi môn học có điểm tối đa là 100 điểm.
Mỗi sinh viên gồm: Mã số của sinh viên, tên điểm các môn học, phái có giá trị M (nam), F (nữ). Vẽ lưu đồ thực hiện các công việc sau:
Tạo danh sách chỉ chứa những Sv nữ thi đậu (đạt từ 40% số
điểm trở lên).
Tạo danh sách chỉ chứa những Sv nữ thi đậu trong lần chia thứ hai (đạt được 45% hoặc hơn nhưng nhỏ hơn 60% số điểm).
In ra tổng số của những sinh viên theo yêu cầu trên.
22
Sinh viên vẽ
23
Các luật của biểu đồ
Nhánh chính đầu tiên của biểu đồ phải hợp nhất.
Duy trì mức độ ổn định cho một biểu đồ.
Không xây dựng lược đồ chi tiết hoặc một lược đồ chỉ là một đồ thị biểu diễn từng bước một của một chương trình.
Những ký hiệu của biểu đồ nên là những câu phát biểu
Thống nhất trong việc sử dụng tên và các biến trong
thông dụng và dễ hiểu.
24
biểu đồ.
Các luật của biểu đồ
Đi từ trái qua phải và từ trên xuống dưới trong quá trình
Nên tránh sự băng qua của những đường thẳng nối tiếp
xây dựng biểu đồ.
Nếu một biểu đồ tiến trình kéo dài hơn một trang thì nên
nhau.
Ngoài ra nhũng kết nối nên đặt nhãn để kết nối những
tách tại một điểm nhập vào và điểm xuất ra.
25
phần của biểu đồ trên các trang khác nhau.
Thuận lợi và hạn chế của biểu đồ
Thuận lợi: Giao tiếp tốt hơn. Phân tích hiệu quả Kết hợp hiệu quả Sơ đồ chương trình hợp lý Tạo mã lệnh hiệu quả Việc gỡ lỗi hệ thống dễ dàng Việc kiểm tra hệ thống hiệu quả Một biểu đồ tiến trình rất hữu ích trong việc kiểm tra dữ
26
liệu và các hoạt động của chương trình.
Thuận lợi và hạn chế của biểu đồ
Hạn chế: Rất tốn thời gian và công sức để vẽ, đặc biệt cho một
Mọi sự thay đổi và chỉnh sửa trong một chương trình sẽ
chương trình lớn và phức tạp.
Không thích hợp với các chương trình không ổn định
phải vẽ một biểu đồ hoàn toàn mới.
27
hay thay đổi.
BẢNG QUYẾT ĐỊNH
Là các quyết định hay các thao tác mà máy tính thực
Gồm hai thành phần: điều kiện và hành động Khi máy tính phải tạo một số lượng lớn các quyết định hoặc nếu có một số lượng lớn những nhánh khác nhau bên trong một chương trình, bảng quyết định rất hữu ích.
28
hiện.
Một dạng của bảng quyết định
BẢNG QUYẾT ĐỊNH
Các bước xây dựng một bảng quyết định là: Định nghĩa một cách hợp lý bài toán. Liệt kê tất cả những điều kiện được kiểm tra trong bài
Liệt kê những hành động phù hợp với các điều kiện
toán
Hình thành một bảng quyết định.
29
tương ứng.
Mẫu bảng quyết định
30
Ưu điểm của Bảng quyết định
Bảng quyết định thường được sử dụng cùng một chỗ
Chúng cung cấp các mô tả cốt lõi của các trường hợp phức tạp
một cách logic
Dễ dàng hơn trong việc vẽ và thay đổi so với biểu đồ
Một bảng nhỏ có thể thay thế một vài trang biểu đồ tiến trình
Dễ dàng theo dõi
31
với biểu đồ vì những lý do sau:
Hạn chế của Bảng quyết định
Bảng quyết định lớn có thể trở nên khó hiểu và khó
Lưu đồ có khả năng diễn tả toàn bộ dãy các sự kiện
điều chỉnh.
Lưu đồ quen thuộc hơn và được ưu tiên dùng hơn đối với những người mới học và các nhà lập trình viên.
32
cần giải quyết tốt hơn.
MÃ GIẢ
33
Mã giả là gì?
• Mã giả (Pseudocode) là một công cụ phân tích dùng để
• Mã giả không có bất cứ quy tắc cú pháp nào để trình bày
lập kế hoạch cho chương trình.
Dễ dàng chuyển đổi mã giả thành ngôn ngữ lập trình
Mã giả nhấn mạnh thiết kế chương trình, mã giả cũng
lệnh
34
được gọi là Ngôn Ngữ Thiết Kế Chương Trình.
Mã giả cho các cấu trúc điều khiển cơ bản
Có ba cấu trúc điều khiển logic sau đây : 1. Logic trình tự, 2. Logic lựa chọn, 3. Logic lặp (hay vòng lặp).
35
Logic tuần tự (Sequence Logic)
36
Logic tuần tự dùng để thực hiện lần lượt các lệnh theo trình tự nào đó
Logic lựa chọn
Còn gọi là logic quyết định, được dùng để đưa ra quyết định.
37
Logic lựa chọn
38
Logic lựa chọn
39
Logic lặp lại (hay vòng lặp)
40
Logic lặp lại (hay vòng lặp)
41
Ví Dụ Về Mẫu mã giả
42
Ví Dụ Về Mẫu mã giả
43
Ưu điểm và Nhược diểm của mã giả
Ưu điểm
• Biến đổi mã giả thành ngôn ngữ lập trình dễ dàng hơn so
với lưu đồ hay bảng quyết định.
• Dễ điều chỉnh.
• Lối viết của mã giả sẽ tốn ít thời gian hơn, tương đương
với cách viết của lưu đồ.
44
• Mã giả dễ viết hơn ngôn ngữ lập trình vì nó có duy nhất một vài luật để tuân theo giúp lập trình viên tập trung vào logic của chương trình.
Ưu điểm và Nhược diểm của mã giả
Nhược điểm
• Mã giả không có sự biểu diễn đồ họa của chương trình.
• Khi dùng mã giả thì không có luật chuẩn nào để làm theo. Các lập trình viên sử dụng phong cách của mình để viết mã giả nên khó khăn trong vấn đề truyền đạt nội dung vì thiếu sự tiêu chuẩn hoá.
45
• Khó cho người mới học.
Câu hỏi và bài tập
46
Giáo trình trang 361
