intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Tin học đại cương - Khoa Công nghệ thông tin

Chia sẻ: Đinh Tường Vi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST
Báo xấu
81
lượt xem 7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin với kết cấu gồm 5 chương giới thiệu những nội dung về tổng quan máy tính điện tử, hệ đếm, biểu diễn thông tin, lập trình cơ bản, lập trình với dữ liệu có cấu trúc, lập trình module. Mời các bạn tham khảo để nắm bắt được nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Tin học đại cương - Khoa Công nghệ thông tin

  1. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin MỤC LỤC CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ .............................................3 1.1. Thông tin .......................................................................................................................... 3 1.1.1. Khái niệm .................................................................................................................. 3 1.1.2. Đơn vị đo thông tin................................................................................................... 3 1.1.3. Mã hóa và xử lý thông tin ........................................................................................ 4 1.2. Tin học và công nghệ thông tin ...................................................................................... 5 1.3. Lịch sử ra đời và khuynh hƣớng phát triển kỹ thuật máy tính .................................. 5 1.4. Tổng quan về máy tính và các thiết bị ngoại vi ............................................................ 6 1.4.1. Đơn vị xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) .................................... 6 1.4.2. Bộ nhớ chính (Memory)........................................................................................... 7 1.4.3. Các thiết bị ngoại vi ................................................................................................. 7 1.5. Phần mềm, phần cứng .................................................................................................... 7 CHƢƠNG 2 HỆ ĐẾM, BIỂU DIỄN THÔNG TIN .....................................................8 2.1. Các hệ đếm, các phép tính cơ bản ................................................................................. 8 2.1.1. Khái niệm hệ đếm..................................................................................................... 8 2.1.2. Các phép tính trong hệ nhị phân ............................................................................ 8 2.2. Chuyển đổi giữa các hệ đếm ........................................................................................... 9 CHƢƠNG 3 LẬP TRÌNH CƠ BẢN ............................................................................12 3.1. Thuật toán ...................................................................................................................... 12 3.1.1. Khái niệm ................................................................................................................ 12 3.1.2. Các đặc trƣng của thuật toán ................................................................................ 12 3.1.3. Biểu diễn thuật toán ............................................................................................... 13 3.2. Các khái niệm cơ bản .................................................................................................... 14 3.2.1. Tập các ký hiệu của ngôn ngữ C ........................................................................... 14 3.2.2. Các từ khóa ............................................................................................................. 14 3.2.3. Tên gọi ..................................................................................................................... 15 3.2.4. Chú thích ................................................................................................................. 15 3.2.5. Câu lệnh .................................................................................................................. 16 3.3. Cấu trúc tổng quát một chƣơng trình ......................................................................... 16 3.4. Các kiểu dữ liệu cơ sở ................................................................................................... 17 3.4.1. Các kiểu số .............................................................................................................. 18 3.4.2. Các kiểu ký tự ......................................................................................................... 19 3.5. Biến ................................................................................................................................. 19 3.6. Hằng ............................................................................................................................... 21 3.7. Toán tử ........................................................................................................................... 22 3.7.1. Toán tử số học......................................................................................................... 22 3.7.2. Toán tử gán ............................................................................................................. 23 3.7.3. Toán tử tăng giảm .................................................................................................. 23 3.7.4. Toán tử quan hệ ..................................................................................................... 23 3.7.5. Toán tử logic ........................................................................................................... 24 3.8. Biểu thức ........................................................................................................................ 24 3.9. Các lệnh trong ngôn ngữ C .......................................................................................... 26 3.9.1. Lệnh nhập/xuất ...................................................................................................... 26 3.9.2. Lệnh phức (khối lệnh) ............................................................................................ 28 3.9.3. Lệnh rẽ nhánh ........................................................................................................ 29 3.9.4. Lệnh lặp .................................................................................................................. 37 CHƢƠNG 4 LẬP TRÌNH VỚI DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC .....................................49 4.1. Mảng một chiều ............................................................................................................. 49 4.1.1. Định nghĩa và khai báo .......................................................................................... 49 4.1.2. Các thao tác trên mảng một chiều ........................................................................ 52 Trang 1/92
  2. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin 4.2. Mảng nhiều chiều .......................................................................................................... 54 4.2.1. Định nghĩa và khai báo .......................................................................................... 54 4.2.2. Các thao tác trên mảng nhiều chiều ..................................................................... 55 4.3. Chuỗi ký tự .................................................................................................................... 56 4.3.1. Định nghĩa và khai báo .......................................................................................... 56 4.3.2. Các thao tác trên chuỗi ký tự ................................................................................ 57 CHƢƠNG 5 LẬP TRÌNH MODULE .........................................................................70 5.1. Phƣơng pháp lập trình module .................................................................................... 70 5.2. Xây dựng hàm ............................................................................................................... 71 5.2.1. Quy tắc xây dựng hàm ........................................................................................... 71 5.2.1.2. Xác định tên và trình tự các đối số .................................................................... 72 5.2.1.3. Tiêu đề hàm ......................................................................................................... 72 5.2.2. Lời gọi hàm ............................................................................................................. 73 5.2.3. Biến toàn cục, biến cục bộ .................................................................................... 74 5.2.4. Truyền đối số cho hàm........................................................................................... 77 5.2.5. Xác định kiểu trả về cho hàm................................................................................ 78 5.3. Phân tích một số chƣơng trình và giải một số bài toán bằng phƣơng pháp lập trình module ................................................................................................................................... 80 5.3.1 Xác định số ngày của một tháng trong năm ......................................................... 80 5.3.2 Thực hiện các phép tính +, -, *, / ............................................................................ 81 5.3.3. Giải phƣơng trình bậc 1 ........................................................................................ 82 5.3.4. Xuất ra màn hình các số trong đoạn và 10 câu “AAAAAAAAA” .................... 83 5.3.5. Nhập vào N số nguyên, xác định tổng và số nhỏ nhất......................................... 84 5.3.6. Vẽ hình chữ nhật đặc các ký tự............................................................................. 85 5.3.7. Nhập vào một dãy các số nguyên dƣơng (kết thúc khi nhập vào số âm) và tính tích của chúng ................................................................................................................... 86 5.3.8. Nhập vào dãy các số nguyên dƣơng 3 chữ số cho đến khi tổng của chúng lớn hơn M cho trƣớc, xuất ra tổng và số lƣợng số nhập vào .............................................. 87 5.3.9 Tìm bội số chung nhỏ nhất của hai số nguyên dƣơng .......................................... 87 5.3.10. Đổi số từ hệ 10 sang hệ b ..................................................................................... 88 5.3.11 Tính tổng ................................................................................................................ 88 Trang 2/92
  3. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 1.1. Thông tin 1.1.1. Khái niệm Trong cuộc sống, người ta có nhu cầu đọc báo, xem truyền hinh, giao tiếp với người khác để có thông tin. Thông tin là sự hiểu biết của con người về một sự kiện, một hiện tượng nào đó thu nhận qua nghiên cứu, trao đổi, nhận xét, học tập, truyền thụ, cảm nhận. Con người hiểu được thông tin qua lời nói, chữ viết, qua các dạng biểu diễn thông tin khác và diễn tả thông tin thành ngôn ngữ để truyền đạt cho nhau. Thông tin được chuyển tải qua các môi trường vật lý khác nhau như ánh sáng, sóng âm, sóng điện từ, … Thông tin được ghi trên các phương tiện hữu hình như các văn bản trên giấy, băng ghi âm hay phim ảnh,.. 1.1.2. Đơn vị đo thông tin Mỗi sự vật, hiện tượng đều hàm chứa một lượng thông tin. Muốn biết một đối tượng nào đó ta phải biết đủ lượng thông tin về nó. Đơn vị đo thông tin là bít. Một bít tương ứng với một chỉ thị hoặc một thông báo nào đó về sự kiện, có một trong hai trạng thái có số đo khả năng xuất hiện đồng thời là Tắt (Off)/mở (On) hay đúng (True) / Sai (False). Ví dụ: Một mạch đèn có 2 trạng thái là: + Tắt (Off) khi mạch điện qua công tắc là hở. + Mở (On) khi mạch điện qua công tắc là đóng. Số học nhị phân sử dụng hai ký số là 0 và 1 để biểu diễn các số. Vì khả năng sử dụng hai số 0 và 1 là như nhau nên một chỉ thị chỉ gồm một chữ số nhị phân có thể xem như là đơn vị chứa thông tin nhỏ nhất. Bit là chữ viết tắt của Binary digiT. Trong tin học, người ta thường sử dụng các đơn vị đo thông tin phổ biến lớn hơn như sau: Tên gọi Ký hiệu Giá trị Byte B 8bit KiloByte KB 210B = 1024Byte MegaByte MB 220B GigaByte GB 230B TeraByte TB 240B Petabyte PB 250B Exabyte EB 260B Zettabyte ZB 270B Yottabyte YB 280B Trang 3/92
  4. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin 1.1.3. Mã hóa và xử lý thông tin a. Mã hóa thông tin Mã hóa thông tin là quá trình biến đổi thông tin từ dạng biểu diễn thông tin thường sang một dạng khác theo quy ước nhất định. Quá trình biến đổi ngược lại của thông tin được gọi là phép giải mã. Ví dụ: Ta có một tập quản lý hồ sơ sinh viên. Nếu ta quản lý bằng tên thì xảy ra rất nhiều trường hợp tên bị trùng nhau. Nếu ta thêm các yếu tố kèm theo như địa chỉ, ngày sinh, quê quán .v.v.. thì việc quản lý trở nên rất rườm rà, phức tạp mà không loại trừ được khả năng trùng nhau. Nếu ta gán cho mỗi sinh viên một mã số ID, ta có thể tìm ta số liệu về sinh viên tương ứng. Như vậy, quá trình gán mã số ID cho mỗi hồ sơ sinh viên gọi là mã hóa, còn quá trình dựa trên mã số ID để xác định thông tin về sinh viên gọi là giải mã. Trong máy tính điện tử (MTĐT), người ta mã hóa thông tin dưới dạng nhị phân dựa vào bảng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange) mở rộng 8 bít. Trong đó mã hóa được 256 ký tự có mã từ 0 đến 255 và được chia thành 2 nhóm: - Nhóm 1: Có mã từ 0 đến 127 dùng để mã hóa các ký tự, ký hiệu cơ sở: az, AZ, 09, {, }, [, ], =, +,..và các ký tự điều khiển. - Nhóm 2: Có mã từ 128 đến 255 dùng để mã hóa các ký tự đồ họa và các ký tự đặc biệt của mỗi nước. b. Xử lý thông tin - Để đáp ứng cho các công việc hàng ngày bao gồm nhiều lĩnh vực như nghiên cứu, kinh doanh sản xuất, thương mại…Con người luôn phải thu nhập và xử lý hàng loạt các thông tin từ nhiều nguồn, các hoạt động xử lý bao gồm các quá trình như sau: + Thu thập thông tin: Lấy thông tin từ sự vật, hiện tượng thông qua các giác quan và các thiết bị có khả năng thu nhận tin. + Mã tin: Biểu diễn thông tin bằng chữ viết, chữ số, ngôn ngữ, tiếng nói, âm thanh, hình vẽ, trạng thái điện... + Truyền tin: Gởi tin từ máy này sang máy khác, từ điểm này sang điểm khác. Môi trường truyền tin gọi là kênh liên lạc. + Trữ tin: Ghi tên lên các vật ký tin. + Xử lý tin: Tác động lên các tin đã có. + Xuất tin: Đưa thông tin ra cho người dung dưới các dạng mà con người có thể nhận biết được. - Tin thường có độ nhiễu cao. Vì vậy xử lý tin là làm giảm độ nhiễu của tin. Chất lượng tin được đánh giá căn cứ trên các phương diện sau: Sự cần thiết, sự chính xác, sự tin cậy và sự kịp thời. Trang 4/92
  5. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin 1.2. Tin học và công nghệ thông tin Tin học là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp và quá trình xử lý thông tin một cách tự động dựa trên các phương tiện kỹ thuật mà hiện nay phương tiện đó là MTĐT. Các thành tựu mới trong viễn thông cho phép kết nối các máy tính thành mạng máy tính. Do vậy, việc phối hợp giữa công cụ xử lý thông tin tự động, kết cấu hạ tầng viễn thông, các chuẩn giao tiếp trong các môi trường của máy với máy và giữa người với máy ngày một phát triển. Khái niệm Công nghệ Thông tin có một nội dung đầy đủ, bao hàm được những lĩnh vực, những nền tảng chủ yếu của khoa học và công nghệ xử lý thông tin dựa trên máy tính. Khi nói đến yếu tố công nghệ, người ta muốn nhấn mạnh đến tính quá trình, tính tổ chức và phương pháp xử lý thông tin hướng tới sản phẩm. Định nghĩa Công nghệ Thông tin đã được các chuyên gia Việt Nam nghiên cứu, tham khảo từ các định nghĩa của chuyên gia trên thế giới và đã được đa vào Nghị quyết 49/CP của Chính phủ về phát triển Công nghệ Thông tin của Việt nam từ 1996 như sau: "Công nghệ Thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kỹ thuật hiện đại - chủ yếu là kỹ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức và khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm tàng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội...Công nghệ thông tin được phát triển trên nền tảng phát triển của các công nghệ Tin học -Điện tử -Viễn thông và Tự động hoá". Công nghệ Thông tin mang một ý nghĩa rộng rãi hơn, nó vừa là khoa học, vừa là công nghệ, vừa là kỹ thuật, bao trùm cả tin học, viễn thông và tự động hoá. 1.3. Lịch sử ra đời và khuynh hƣớng phát triển kỹ thuật máy tính Thế hệ thứ nhất (1945 đến 1955) máy tính dùng đèn điện tử: Trong các năm 40 và đầu những năm 50 phần cứng máy tính được phát triển trong các dự án nghiên cứu, các dự án này đã xây dựng phần cứng mỗi cái một loại và nhấn mạnh vào sự nghiên cứu. Trong giai đoạn này các máy chủ yếu được xây dựng dựa trên đèn điện tử, chiếc máy tính điện tử đầu tiên là máy ENIAC (Electronic Numberical Intergrator And Calculator) do John Mauchley và J.Presper Eckert thiết kế. Nó bao gồm 18.000 đèn điện tử, 1.500 rơ-le, nặng 30 tấn, tiêu thụ công suất là 140 KW, nó được lập trình bằng cách thiết đặt 6.000 switch. Thế hệ thứ hai (1955 đến 1965) máy tính dùng Transitor: Transitor được sáng chế ra tại phòng thí nghiệm Bell năm 1948. Các máy tính dùng đèn điện tử trong thời kỳ này đã trở nên lỗi thời, máy tính Transitor ra đời. Máy tính xây dựng dựa trên Transitor nên đã nhỏ gọn hơn. Chiếc máy tính Transitor đầu tiên là máy TX- 0 . Thế hệ thứ ba (1965 đến 1980) máy tính dùng Mạch tích hợp (IC): Công nghệ vi điện tử phát triển đã tạo ra mạch tích hợp cho phép đặt hàng chục Transitor vào trong mọt vỏ chung (chip) làm cho các nhà soản xuất có thể chế tạo ra các máy tính nhỏ hơn, nhanh hơn và giá thành hạ hơn. Thế hệ thứ tƣ (từ 1980) máy tính dùng mạch tích hợp mức cao (VLSI): Những năm 80, công nghệ vi điện tử đã chế tạo ra các vi mạch điện tử có mức tích hợp rất cao (VLSI Very Large Scale Integrator), trong một chip có thể tích hợp hàng triệu Transitor, do đó các máy tính ngày càng nhỏ hơn, chạy nhanh hơn, khả năng tính Trang 5/92
  6. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin toán lớn hơn, và giá thành rẻ hơn. Năm 1980 máy tính cá nhân PC (Personal Computer) ra đời. 1.4. Tổng quan về máy tính và các thiết bị ngoại vi Bất kỳ một máy tính điện tử nào cũng gồm 3 thành phần chính sau:  Đơn vị xử lý trung tâm.  Bộ nhớ.  Các thiết bị ngoại vi. Các thiết bị ngoại vi Thiết bị vào Bộ nhớ ngoài Thiết bị ra Bộ nhớ trong Cấu trúc chung của một máy tính điện tử Bộ số học và Logic Bộ điều khiển Khối trung tâm 1.4.1. Đơn vị xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) CPU được coi là bộ não của máy tính, là thiết bị điều khiển mọi hoạt động của máy tính, điểu khiển việc thực thi thiết bị, điều khiển việc tính toán lưu trữ theo yêu cầu của chương trình, được chia làm 3 thành phần chính sau: + Khối điều khiển (Control Unit-CU): chịu trách nhiệm điều khiển toàn bộ các hoạt động của hệ thống thông qua các chỉ thị trong chương trình. + Khối tính toán số học và logic (Arithmetic Logic Unit-ALU): Chịu trách nhiệm thực hiện các phép tính số học (Cộng, trừ, nhân, chia,..), các phép toán Logic (AND, OR, XOR, NOT) và các phép tính quan hệ (so sánh hơn, nhỏ hơn, bằng nhau,..). + Các thanh ghi (Registers): Thiết kế bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian, bộ nhớ tạm lưu trữ mã lệnh, kết quả tính toán theo yêu cầu của khối điều khiển. Các thanh ghi mang chức năng chuyên dụng giúp tăng tốc độ trao đổi thông tin trong máy tính. Trang 6/92
  7. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin 1.4.2. Bộ nhớ chính (Memory) Bộ nhớ là thiết bị làm nhiệm vụ lưu trữ tạm thời hoặc lâu dài thông tin, thông tin lưu trữ bao gồm: các dữ liệu từ ngoài đưa vào, các chỉ thị chương trình, các kết quả sau xử lý. Bộ nhớ chia làm hai loại: Bộ nhớ trong: Chia làm 2 loại:  RAM (Random Access Memory): Là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, bộ nhớ này chỉ lưu trữ tạm thời thông tin trong quá trình xử lý. Khi tắt máy, mất điện hoặc khởi động lại thì thông tin trên RAM sẽ mất đi. Dung lượng của RAM càng lớn thì tốc độ truy xuất máy tính càng nhanh.  ROM (Read Only Memory): Là bộ nhớ chỉ đọc, do đó nó chỉ đọc thông tin có sẵn được ghi bởi nhà sản xuất, thông tin trên ROM sẽ không mất đi khi mất điện hoặc tắt máy. Bộ nhớ ngoài: Là thiết bị lưu trữ thông tin với dung lượng lớn, thông tin không mất đi khi không có điện. Có thể di chuyển bộ nhớ ngoài độc lập với máy tính như đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa quang, USB,.. 1.4.3. Các thiết bị ngoại vi Thiết bị ngoại vi là thiết bị giúp máy tính giao tiếp với môi trường bên ngoài kể cả với người sử dụng. Thiết bị nhập (Input): Là thiết bị cho phép thông tin hay dữ liệu được nhập vào máy tính như bàn phím, chuột, máy quét,.. Thiết bị xuất (Output): Là thiết bị cho phép thông tin hay dữ liệu có thể được xuất từ máy tính ra ngoài thông qua màn hình, máy in, máy chiếu, loa,.. 1.5. Phần mềm, phần cứng Phần cứng (hardware) là toàn bộ các thiết bị vật lý của MTĐT. Nâng cao tốc độ xử lý, tăng khả năng lưu trữ, tăng độ tin cậy, giảm năng lượng sử dụng, tăng khả năng ghép nối, ... là những mục tiêu mà kỹ thuật phần cứng hướng tới. Phần mềm (software) nghiên cứu phương pháp sử dụng công cụ xử lý thông tin tự động trong các tiến trình xử lý thông tin. Phần mềm bao gồm các chương trình có chức năng điều khiển, khai thác phần cứng và để thực hiện các yêu cầu xử lý thông tin. Phần mềm cũng bao gồm các phương pháp tổ chức dữ liệu tương ứng với chương trình xử lý thông tin. Tìm ra các phương pháp xử lý thông tin có hiệu quả, tổ chức dữ liệu tốt và lập trình thể hiện các phương pháp xử lý đó là vấn đề của phần mềm. Trang 7/92
  8. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin CHƢƠNG 2 HỆ ĐẾM, BIỂU DIỄN THÔNG TIN 2.1. Các hệ đếm, các phép tính cơ bản 2.1.1. Khái niệm hệ đếm Hệ đếm là một tập hợp ký hiệu (bảng chữ số) để biễu diễn số và xác định giá trị của các biểu diễn số. Hệ thập phân là hệ cơ số 10 có các chữ số cơ bản là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Hệ nhị phân là hệ cơ số 2 có các chữ số cơ bản là 0, 1. Mỗi chữ số nhị phân gọi là BIT (Binary digiT). Vì hệ nhị phân chỉ có hai số nên chỉ có hai giá trị là 0 và 1, nên khi muốn diễn tả một số lớn hơn hoặc các ký tự phức tạp thì cần kết hợp nhiều BIT với nhau. Ví dụ: 0101 biểu diễn số 5. Hệ bát phân là hệ cơ số 8: Nếu dùng 3 bít có thể biểu diễn 8 trị khác nhau: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Các trị này tương ứng với 8 trị trong hệ thập phân là: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Tập hợp các chữ số này gọi là hệ bát phân. Hệ thập lục phân là hệ cơ số 16 có các chữ số cơ bản là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F tương ứng với các số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong hệ thập phân. 2.1.2. Các phép tính trong hệ nhị phân Cộng: Thực hiện cộng từ phải sang trái (giống như trong hệ thập phân) có nhớ theo quy tắc. 0+0=0 Không nhớ 0+1=1 Không nhớ 1+0=1 Không nhớ 1+1=0 Nhớ 1  Ví dụ 2.1: 1101 + 1000 = 10101 Trừ: Thực hiện trừ từ phải sang trái (giống như trong hệ thập phân) có nợ theo quy tắc. 0-0=0 0-1=1 Nợ 1 1-0=1 1-1=0  Ví dụ 2.2: 1101 – 1010 = 11 Nhân: Thực hiện nhân từ phải sang trái giống như trong hệ thập phân theo quy tắc. 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1 Trang 8/92
  9. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin  Ví dụ 2.3: 1101 × 11 1101 +1101 100111 Chia: Thực hiện phép chia giống như trong hệ thập phân.  Ví dụ 2.4: 1111 : 101 = 11 2.2. Chuyển đổi giữa các hệ đếm Nguyên tắc 1: Đổi một số thập phân sang hệ cơ số b  Đổi phần nguyên từ một số thập phân sang hệ cơ số b: 6 2 Để chuyển đổi phần nguyên của một số thập phân sang hệ cơ số b (b≠10) ta làm như sau: Lấy phần nguyên 0 3 2 số thập phân chia cho cơ số b cho đến khi phần thương của phép chia bằng không, số đổi được chính là phần dư 1 1 2 của phép chia viết theo thứ tự ngược lại: 1 0  Ví du 2.5: Cho X = 610 nghĩa là X=6 trong hệ thập phân sẽ được đổi thành 1102 trong hệ nhị phân.  Đổi phần thập phân của một số thập phân sang hệ cơ số b: Để đổi phần thập phân của hệ thập phân sang hệ cơ số b ta làm như sau: Lấy phần thập phân nhân với cơ số b cho đến khi phân thập phân của tích số bằng 0. Kết quả chuyển đổi được là các số phần nguyên trong phép nhân viết ra theo thứ tự tính toán.  Ví dụ 2.6: 0.6875 * 2 = 1 .375 0.375 * 2 = 0 .75 0.75 * 2 = 1 .5 0.5 * 2 = 1 .0 Nguyên tắc 2: Đổi một số từ hệ cơ số b về hệ thập phân Để chuyển đổi một số từ hệ cơ số b về hệ thập phân ta sử dụng công thức (*) Xb=anan-1…a1a0 = anbn+an-1bn-1+….+a1b1+a0b0 (*) Với b là cơ số đếm; a0, a1, a2, …, an là các chữ số cơ bản; X là số ở hệ đếm cơ số b.  Ví dụ 2.7: Với X = 1102 = 1*22 + 1*21 + 0 = 6. Bảng chuyển đổi giữa hệ nhị phân, thập lục phân và thập phân như sau: Thập phân Nhị Phân Thập lục phân 0 0000 0 1 0001 1 Trang 9/92
  10. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F Nguyên tắc 3: Đổi một số từ hệ nhị phân sang hệ thập lục phân. Để đổi một số từ hệ nhị phân sang hệ thập lục phân ta làm như sau: Nhóm lần lượt 4 bit từ phải sang trái, sau đó thay thế các nhóm 4 bít này bằng giá trị tương ứng trong hệ thập lục phân.  Ví dụ 2.8: X = 11‟10112 = 3B16 Nguyên tắc 4: Đổi một số từ hệ thập lục phân sang hệ nhị phân. Để đổi một số từ hệ thập lục phân sang hệ nhị phân ta làm như sau: Mỗi chữ số trong hệ thập lục phân sẽ được biểu diễn dưới dạng 4 bit.  Ví dụ 2.9: X = 3B16 = 1110112 Trang 10/92
  11. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin BÀI TẬP CHƢƠNG 2 Bài 1: Hãy chuyển đổi các số sau từ hệ thập phân sang các hệ nhị phân, bát phân và thập lục phân. a. 1301 b.2105 c.67 d.612 e.75.75 Bài 2: Hãy đổi các số sau từ hệ nhị phân sang hệ thập phân và bát phân a.1010000 b.100110010 c.111011100 Bài 3: Hãy đổi các số bát phân sau sang hệ nhị phân a.2351 b.1012 c.6610 Bài 4: Hãy đổi các số thập lục phân sau sang hệ nhị phân a.1AFD8 b.54BCD c.A1902 Bài 5: Hãy thực hiện các phép tính: a. 1111 + 1011 b. 1100-1011 c.1101 × 111 d. 1111:101 Trang 11/92
  12. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin CHƢƠNG 3 LẬP TRÌNH CƠ BẢN 3.1. Thuật toán 3.1.1. Khái niệm Thuật toán hay giải thuật là một hệ thống chặc chẽ và rõ rang các quy tắc nhằm xác định một dãy các thao tác trên những đối tượng, sao cho sau một số hữu hạn bước thực hiện các thao tác thì cho kết quả. Từ thuật toán (Algorithm) xuất phát từ tên một nhà toán học người Trung Á là Abu Abd - Allah ibn Musa al’Khwarizmi, thường gọi là al‟Khwarizmi. Ông là tác giả một cuốn sách về số học, trong đó ông đã dùng phương pháp mô tả rất rõ ràng, mạch lạc cách giải những bài toán. Sau này, phương pháp mô tả cách giải toán của ông đã được xem là một chuẩn mực và được nhiều nhà toán học khác tuân theo. Từ algorithm ra đời dựa theo cách phiên âm tên của ông. 3.1.2. Các đặc trƣng của thuật toán Tính xác định Giải thuật bao gồm các bước rõ rang. Trong cùng một điều kiện thì kết quả của mỗi bước là xác định. Tính hữu hạn dừng Giải thuật sau một số hữu hạn bước thì cho kết quả. Tính đúng đắn Sau khi thực hiện các bước của giải thuật phải cho được kết quả mong muốn, kết quả đó được xác định theo định nghĩa có trước. Tính tổng quát Thuật toán có tính tổng quát là thuật toán phải áp dụng được cho mọi trường hợp của bài toán chứ không phải chỉ áp dụng được cho một số trường hợp riêng lẻ nào đó. Chẳng hạn giải phương trình bậc hai sau đây bằng Delta đảm bảo được tính chất này vì nó luôn giải được với mọi giá trị số thực a,b,c bất kỳ. Tuy nhiên, không phải thuật toán nào cũng đảm bảo được tính tổng quát. Trong thực tế, có lúc người ta chỉ xây dựng thuật toán cho một dạng đặc trưng của bài toán mà thôi. Tính có đại lƣợng vào và ra Bắt đầu một giải thuật là việc nhận dữ liệu vào (Input) – kết thúc giải thuật là một số kết quả (dữ liệu ra Output). Tính hiệu quả Tính hiệu quả của một giải thuật được đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn sau:  Dung lượng bộ cần thiết  Số lượng phép tính cần thực hiện.  Thời gian cần thiết để chạy.  Dễ hiểu và dễ cài đặt. Trang 12/92
  13. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin  Ví dụ 3.1: Thuật toán giải phƣơng trình bậc hai ax2+bx+c=0 1. Yêu cầu cho biết giá trị của 3 hệ số a, b, c 2. Nếu a=0 thì 2.1. Yêu cầu đầu vào không đảm bảo. 2.2. Kết thúc thuật toán. 3. Trường hợp a khác 0 thì 3.1. Tính giá trị D = b2-4ac 3.2. Nếu D > 0 thì 3.2.1. Phương trình có hai nghiệm phân biệt x1 và x2 3.2.2. Giá trị của hai nghiệm được tính theo công thức sau: b  b  x1  x2  2a 2a 3.2.3. Kết thúc thuật toán. 3.3. Nếu D = 0 thì 3.3.1. Phương trình có nghiệm kép x0 3.3.2. Giá trị của nghiệm kép là b x 2a 3.3.3. Kết thúc thuật toán 3.4. Nếu D < 0 thì 3.4.1. Phương trình vô nghiệm. 3.4.2. Kết thúc thuật toán. 3.1.3. Biểu diễn thuật toán Sử dụng các ký hiệu hình khối cơ bản để tạo thành một mô tả mang tính hình thức (cách này rõ ràng hơn so với việc mô tả các bước thực hiện thuật toán). 5 Bắt đầu 1 Câu lệnh 3 Nhập, Xuất 4 Đúng Kết thúc 2 Điều kiện Sai Trang 13/92
  14. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin Khối 1: Khối bắt đầu thuật toán, chỉ có duy nhất một đường ra. Khối 2: Khối kết thúc thuật toán, có thể có nhiều đường vào. Khối 3: Thực hiện câu lệnh (có thể là một hoặc nhiều câu lệnh) gồm một đường vào và một đường ra. Khối 4: Rẽ nhánh, kiểm tra biểu thức điều kiện (biểu thức Boolean), nếu biểu thức đúng thuật toán sẽ đi theo nhánh Đúng (True), nếu biểu thức sai thuật toán sẽ đi theo nhánh Sai (False). Khối 5: Các câu lệnh nhập và xuất dữ liệu. 3.2. Các khái niệm cơ bản 3.2.1. Tập các ký hiệu của ngôn ngữ C Mọi ngôn ngữ lập trình đều được xây dựng từ một bộ ký tự nào đó. Các ký tự được nhóm lại theo nhiều cách khác nhau để tạo nên các từ. Các từ lại được liên kết với nhau theo một qui tắc nào đó để tạo nên các câu lệnh. Một chương trình (CT) bao gồm nhiều câu lệnh và thể hiện một thuật toán để giải một bài toán nào đó. Ngôn ngữ C được xây dựng trên bộ ký tự sau: 26 chữ cái hoa: A B C .. Z 26 chữ cái thường: a b c .. z 10 chữ số: 0 1 2 ... 9 Các ký hiệu toán học: + - * / = ( ) Ký tự gạch nối: _ Các ký tự khác: . , : ; [ ] {} ! \ & % # $ ... Dấu cách (space) dùng để tách các từ. Ví dụ chữ VIET NAM có 8 ký tự, còn VIETNAM chỉ có 7 ký tự. Chú ý: Khi viết chương trình, ta không được sử dụng bất kỳ ký tự nào khác ngoài các ký tự trên. Ví dụ như khi lập chương trình giải phương trình bậc hai ax2 +bx+c=0, ta cần tính biểu thức Delta  = b2 - 4ac, trong ngôn ngữ C không cho phép dùng ký tự , vì vậy ta phải dùng ký hiệu khác để thay thế. 3.2.2. Các từ khóa Từ khoá là những từ được sử dụng để khai báo các kiểu dữ liệu, để viết các toán tử và các câu lệnh. Bảng dưới đây liệt kê các từ khoá của TURBO C: asm break case cdecl char const continue default do double else enum extern far float for goto huge if int Trang 14/92
  15. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin interrupt long near pascal register return short signed sizeof static struct switch tipedef union unsigned void volatile while Ý nghĩa và cách sử dụng của mỗi từ khoá sẽ được đề cập sau này, ở đây ta cần chú ý:  Không được dùng các từ khoá để đặt tên cho các hằng, biến, mảng, hàm ...  Từ khoá phải được viết bằng chữ thường. Ví dụ: viết từ khoá khai báo kiểu số nguyên là int chứ không phải là INT. 3.2.3. Tên gọi Tên là một khái niệm rất quan trọng, nó dùng để xác định các đại lượng khác nhau trong một chương trình. Chúng ta có tên hằng, tên biến, tên mảng, tên hàm, tên con trỏ, tên tệp, tên cấu trúc, tên nhãn,... Tên được đặt theo qui tắc sau:  Tên là một dãy các ký tự bao gồm chữ cái, số và gạch nối.  Ký tự đầu tiên của tên phải là chữ hoặc gạch nối; không được bắt đầu bởi các ký tự đặc biệt hoặc chữ số.  Tên không được trùng với từ khoá.  Không được đặt tên với ký tự space,các phép toán.  Độ dài cực đại của tên theo mặc định là 32 và có thể được đặt lại là một trong các giá trị từ 1 tới 32 nhờ chức năng: Option-Compiler-Source-Identifier length khi dùng TURBO C.  Ví dụ 3.2: Các tên đúng : a_1 delta x1 _step GAMA Các tên sai: 3MN Ký tự đầu tiên là số m#2 Sử dụng ký tự đặc biệt # f(x) Sử dụng các dấu ( ) do Trùng với từ khoá te ta Sử dụng dấu trắng Y-3 Sử dụng dấu trừ (–) là phép toán Chú ý: Trong C có phân biệt chữ hoa và chữ thường (ví dụ tên AB khác với ab); ta thường dùng chữ hoa để đặt tên cho các hằng và dùng chữ thường để đặt tên cho hầu hết cho các đại lượng khác như biến, biến mảng, hàm, cấu trúc. Tuy nhiên đây không phải là điều bắt buộc. 3.2.4. Chú thích Các lời bình luận, các lời giải thích có thể đưa vào ở bất kỳ chỗ nào của chương trình để cho chương trình dễ hiểu, dễ đọc hơn mà không làm ảnh hưởng đến các phần khác. Trong một chương trình cần (và luôn luôn cần) viết thêm những lời giải thích để chương trình thêm rõ ràng, thêm dễ hiểu. Chú thích có thể được viết theo 2 cách sau:  Chú thích trên một dòng được đặt sau “//”  Chú thích trên nhiều dòng được đặt giữa “/*” và “*/” Trang 15/92
  16. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin  Ví dụ 3.3: //Nội dung cần ghi chú /* Ghi chú loại này có thể viết trên nhiều dòng */ 3.2.5. Câu lệnh Một biểu thức kiểu như x=0 hoặc ++i hoặc scanf(...) trở thành câu lệnh khi có đi kèm theo dấu “;” (chấm phẩy). Ví dụ : x=0; ++i; scanf(...); Trong chương trình C, dấu “;” là ký hiệu kết thúc câu lệnh. 3.3. Cấu trúc tổng quát một chƣơng trình Một chương trình bao gồm một hoặc nhiều hàm. Hàm main() là thành phần bắt buộc của chương trình. Chương trình bắt đầu thực hiện các câu lệnh đầu tiên của hàm main() và kết thúc khi gặp dấu } cuối cùng của hàm này. Khi chương trình làm việc, máy có thể chạy từ hàm này sang hàm khác. Các chương trình C được tổ chức theo mẫu: ..... hàm 1 ..... hàm 2 ..... ..... hàm n Bên ngoài các hàm ở các vị trí (.....) là chỗ đặt: các chỉ thị tiền xử lý #include (dùng để khai báo sử dụng các hàm chuẩn), #define (dùng để định nghĩa các hằng), định nghĩa kiểu dữ liệu bằng typedef, các khai báo toàn cục… Cấu trúc cơ bản của chƣơng trình nhƣ sau: //Các chỉ thị tiền xử lý #include #define // Định nghĩa kiểu dữ liệu typedef..... //Khai báo nguyên mẫu hàm (các đối số); //khai báo biến toàn cục //Chương trình chính main() Trang 16/92
  17. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin { khai báo biến và hằng gọi các hàm } //Chương trình con (các đối số) { khai báo biến và hằng gọi các hàm khác }  Hàm main() có thể đặt sau hoặc xen vào giữa các hàm khác.  Ví dụ 3.4: Chương trình tính x lũy thừa y rỗi in kết quả ra màn hình: #include "stdio.h" #include "math.h" main() { double x,y,z; printf("\n Nhap x va y"); scanf("%lf%lf",&x,&y); z=pow(x,y); /* hàm tính x luỹ thừa y */ printf("\n x= %8.2lf \n y=%8.2lf \n z=%8.2lf",x,y,z); } Một số lƣu ý khi viết chƣơng trình:  Trong C mỗi câu lệnh được kết thúc bằng dấu chấm phẩy (;). Dấu chấm phẩy dùng để ngăn cách các câu lệnh.  Sau các #include, #define không có dấu chấm phẩy. Bởi C không xem đó là lệnh.  Khi viết chương trình thông thường ta nên bố trí mỗi câu lệnh chiếm một dòng. Các lệnh cùng nhóm thẳng theo chiều dọc.  Nên đặt tên trong chương trình một cách dễ hiểu, mang tính gợi ý đến đối tượng liên quan.  Nên viết dòng chú thích ngay đầu dòng.  Khi sử dụng các hàm chuẩn thì chúng ta phải khai báo sử dụng thư viện của nó ở chỉ thị #include. 3.4. Các kiểu dữ liệu cơ sở Một kiểu dữ liệu là một quy định chung về hình dạng, cấu trúc, giá trị cũng như cách biểu diễn và xử lý. LTV phải chọn các kiểu dữ liệu thích hợp để có thể giải tốt bài toán đặt ra. Một NNLT chỉ chấp nhận các kiểu dữ liệu tuân theo (hơặc được xây dựng trên) quy định của nó. Trong C, các kiểu dữ liệu cơ bản gồm: số nguyên, số thực, ký tự, liệt kê, … Trang 17/92
  18. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin Các kiểu dữ liệu cơ bản Các kiểu Các kiểu Kiểu liệt số ký tự kê Các kiểu số Các kiểu nguyên số thực 3.4.1. Các kiểu số Tên các kiểu số trong C được trình bày trong bảng sau: Dung Tên kiểu Kiểu số nguyên lƣợng Phạm vi trong C (byte) Không 1 0 tới 255 unsigned char Ngắn dấu Có dấu char 1 -128 tới 127 Nhỏ Không 2 0 tới 65,535 unsigned int Dài dấu Có dấu int 2 -32,768 tới 32,767 Không 0 đến 4,294,967,295 unsigned long 4 dấu Lớn – 2,147,483,648 đến Có dấu long 4 2,147,483,647 Tên kiểu Kiểu số thực trong C Nhỏ float 4 3.4 * 10–38 đến 3.4 * 1038 8 1.7 * 10–308 đến 1.7 * Lớn double 10308 10 3.4 * 10–4932 đến 1.1 * Rất lớn long double 104932 Các phép toán trên các kiểu số gồm: o Các phép toán số học: +, -, *, % (phép chia giữa hai số nguyên lấy phần dư, chẳng hạn 5 % 3 = 2), / ((a) nếu hai vế của phép chia đều là số nguyên thì / là Trang 18/92
  19. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin phép chia lấy phần nguyên (ví dụ, 5 / 3 = 1), (b) ngược lại, / là phép chia có kết quả là số thực (ví dụ, 5.0 / 3 = 1.66)). o Các phép toán so sánh: =, = = (so sánh bằng), != (so sánh khác). Tràn số và biểu diễn “quay vòng” Khi giá trị của một số vượt quá chặn trên miền xác định của kiểu số (tràn số) thì xảy ra tình trạng “quay vòng” tính từ chặn dưới của miền xác định Giả sử ta gán giá trị 32770 cho một biến a kiểu int có miền xác định [- 32768..32767]. Vì 32770 vượt quá chặn trên miền xác định của kiểu int (32767) nên xảy ra tràn số. Lúc này, sẽ diễn ra sự “quay vòng”: 32768 (= chặn trên + 1) sẽ trở thành -32768 (chặn dưới), 32769 (= chặn trên + 2) trở thành -32767 (= chặn dưới + 1),32770 trở thành  32766. Do đó, a sẽ có giá trị -32766. 3.4.2. Các kiểu ký tự Như đã biết, một ký tự được biểu diễn bằng một số nguyên có giá trị là mã ASCII của ký tự. Tập mã ASCII của các ký tự được đánh số từ 0 đến 255 và có thể lưu trữ trong hai kiểu số nguyên ngắn: char và unsigned char cho trong bảng sau: Giá trị nguyên tương ứng khi lưu trữ ký tự bằng kiểu: Mã ASCII unsigned char char (miền xác định: [0..255]) (miền xác định: [-128..127]) 0 0 0 1 1 1 .. .. .. 127 127 127 128 (=127 + 1) 128 -128 (= -128) 129 (=127 + 2) 129 -127 (= -128 + 1) .. .. .. 255 (=127 + 128) 255 -1 (-128 + 127) Các phép toán trên kiểu ký tự có thể xem là các phép toán trên mã ASCII của các ký tự, hay là các phép toán trên kiểu số nguyên. 3.5. Biến Một chương trình ứng dụng có thể quản lý nhiều loại dữ liệu. Trong trường hợp này, chương trình phải chỉ định bộ nhớ cho mỗi đơn vị dữ liệu. Khi chỉ định bộ nhớ, có hai điểm cần lưu ý như sau : 1. Bao nhiêu bộ nhớ sẽ được gán 2. Mỗi đơn vị dữ liệu được lưu trữ ở đâu trong bộ nhớ. Trước đây, các lập trình viên (LTV) phải viết chương trình theo ngôn ngữ máy gồm các mã 1 và 0. Nếu muốn lưu trữ một giá trị tạm thời, vị trí chính xác nơi mà dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính phải được chỉ định. Vị trí này là một con số cụ thể, gọi là địa chỉ bộ nhớ. Trang 19/92
  20. Bài giảng Tin học đại cương Khoa Công nghệ thông tin Các ngôn ngữ lập trình hiện đại cho phép chúng ta sử dụng các tên tượng trưng gọi là biến (variable), chỉ đến một vùng bộ nhớ nơi mà các giá trị cụ thể được lưu trữ. Kiểu dữ liệu quyết định tổng số bộ nhớ được chỉ định. Những tên được gán cho biến giúp chúng ta sử dụng lại dữ liệu khi cần đến. Chúng ta đã quen với cách sử dụng các ký tự đại diện trong một công thức. Ví dụ, diện tích hình chữ nhật được tính bởi : Diện tích = A = chiều dài x chiều rộng = L x B Cách tính lãi suất đơn giản được cho như sau: Tiền lãi = I = Số tiền ban đầu x Thời gian x Tỷ lệ/100 = P x T x R /100 Các ký tự A, L, B, I, P, T, R là các biến và là các ký tự viết tắt đại diện cho các giá trị khác nhau. Xem ví dụ sau đây : Tính tổng điểm cho 5 sinh viên và hiển thị kết quả. Việc tính tổng được thực hiện theo hướng dẫn sau. Hiển thị giá trị tổng của 24, 56, 72, 36 và 82 Khi giá trị tổng được hiển thị, giá trị này không còn được lưu trong bộ nhớ máy tính. Giả sử, nếu chúng ta muốn tính điểm trung bình, thì giá trị tổng đó phải được tính một lần nữa. Tốt hơn là chúng ta sẽ lưu kết quả vào bộ nhớ máy tính, và sẽ lấy lại nó khi cần đến. sum = 24 + 56 + 72 + 36 + 82 Ở đây, sum là biến được dùng để chứa tổng của 5 số. Khi cần tính điểm trung bình, có thể thực hiện như sau: Avg = sum / 5 Trong C, tất cả biến cần phải được khai báo trước khi dùng chúng.  Ví dụ 3.5: Nhập hai số và hiển thị tổng của chúng BEGIN DISPLAY „Enter 2 numbers‟ INPUT A, B C=A+B DISPLAY C END A, B và C trong đoạn mã trên là các biến. Tên biến giúp chúng ta tránh phải nhớ địa chỉ của vị trí bộ nhớ. Khi đoạn mã được viết và thực thi, hệ điều hành đảm nhiệm việc cấp không gian nhớ còn trống cho những biến này. Hệ điều hành ánh xạ một tên biến đến một vị trí xác định trong bộ nhớ (ô nhớ). Và để tham chiếu tới một giá trị riêng biệt trong bộ nhớ, chúng ta chỉ cần chỉ ra tên của biến. Trong ví dụ trên, giá trị của hai biến được nhập từ người dùng và chúng được lưu trữ nơi nào đó trong bộ nhớ. Những vị trí này có thể được truy cập thông qua các tên biến A và B. Trong bước kế tiếp, giá trị của hai biến được cộng và kết quả được lưu trong biến thứ 3 là biến C. Cuối cùng, giá trị biến C được hiển thị. Cú pháp khai báo biến (trước khi sử dụng): kiểu_dữ_liệu tên_biến_1 = giá_trị_ban_đầu_1, Trang 20/92
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2