Lý thuyết SVIP

1. Quá trình giải một bài toán bằng lập trình

Bài toán tin học gắn liền với các vấn đề thực tế và được phát biểu dưới dạng ngôn ngữ tự nhiên, gắn liền với bối cảnh xuất hiện bài toán.

Ví dụ: Bài toán Quản lí tiền điện: Có dữ liệu về số tiền mà gia đình chi trả cho tiêu thụ điện trong mỗi tháng của năm vừa rồi. Hãy:

• Tính tổng số tiền điện phải trả cả năm.
• Tính số tiền điện trung bình phải trả mỗi tháng.
• Liệt kê các tháng dùng điện cao hơn trung bình mỗi tháng.

Muốn giải được bài toán trên, cần xác định rõ những điều sau:

• Dữ liệu vào: Một dòng gồm 12 số nguyên, các số cách nhau bằng dấu cách, số thứ i là tiền điện (tính theo đơn vị nghìn đồng) phải chi trả ở tháng thứ i (i = 1, 2,..., 12).
• Kết quả in ra màn hình:
  • Dòng thứ nhất: Tổng số tiền phải trả cả năm.
  • Dòng thứ hai: Thông báo số tiền trung bình hàng tháng phải trả.
  • Dòng thứ ba: Danh sách các tháng dùng điện cao hơn mức trung bình.

Quá trình giải bài toán bằng lập trình trên máy tính gồm các bước sau:

• Bước 1: Xác định bài toán.
• Bước 2: Tìm thuật toán giải bài toán và cách tổ chức dữ liệu.
• Bước 3: Viết chương trình.
• Bước 4: Kiểm thử, chạy và hiệu chỉnh chương trình.

2. Các bước giải bài toán bằng lập trình

a) Xác định bài toán

Quan trọng nhất là xác định được mối quan hệ (biểu diễn được bằng công thức, phương trình,...) giữa các đại lượng đã cho với những giá trị cần tìm.

Mô hình toán học cô đọng, ngắn gọn giúp có cái nhìn bao quát vấn đề cần giải quyết.

b) Tìm thuật toán giải bài toán và các tổ chức dữ liệu

Đây là bước tìm thuật toán dựa trên kết quả của bước xác định bài toán, dựa trên mối quan hệ giữa các đại lượng. Đồng thời, xác định cách tổ chức dữ liệu có thể sử dụng tương ứng với thuật toán đó.

c) Viết chương trình

Muốn viết được chương trình, cần nắm vững một ngôn ngữ lập trình.

Viết chương trình trong một ngôn ngữ lập trình bậc cao đòi hỏi cần sử dụng được:

• Các lệnh nhập dữ việu vào và đưa dữ liệu ra.
• Các kiểu dữ liệu như số nguyên, số thực, xâu kí tự,...
• Các câu lệnh tương ứng thể hiện cấu trúc rẽ nhánh, cấu trúc lặp.
• Các chương trình con đã cung cấp sẵn trong các thư viện của ngôn ngữ lập trình đó và cách tự xây dựng chương trình con.

Mọi dữ liệu trong máy tính đều là dãy các bit. Có thể biên dịch (Compiler) hoặc thông dịch (Interpreter) để dịch chương trình sang ngôn ngữ máy có thể hiểu.

Ở chế độ biên dịch, chương trình không còn lỗi cú pháp sẽ được dịch sang ngôn ngữ máy.

Ở chế độ thông dịch, gặp đến câu lệnh nào thì câu lệnh đó sẽ được dịch ra ngôn ngữ máy để thực hiện.

d) Kiểm thử, chạy và hiệu chỉnh chương trình

Việc tìm lỗi, sửa lỗi, điều chỉnh lại chương trình cũng là một công việc quan trọng trong các giai đoạn giải bài toán bằng máy tính.

Cần lưu ý là dù việc kiểm thử có làm tốt đến mức nào đi nữa thì trong hầu hết các trường hợp ta chỉ có thể khẳng định là chương trình cho kết quả đúng với nhiều bộ dữ liệu vào khác nhau.