Bài 5. Từ bài toán đến chương trình

Bài 5. Từ Bài toán đến chương trình
1. Bài toán và xác định bài toán:
Trong môn toán, trước khi giải bài toán các em cần phải xác định giả thiết và kết luận.
Trong môn toán, trước khi giải bài toán các em cần phải xác định gì?
Trong tin học, trước khi bắt đầu giải quyết bài toán cũng cần phải xác định điều kiện cho trước Input (giả thiết) và kết quả cần thu được Output (kết luận).
Ví dụ 1: Xét các bài toán tính diện tích của Hình chữ nhật, tính điểm trung bình các môn học, “Giặc quần áo”
Để giải quyết bài toán cần xác định bài toán, tức là xác định rõ các điều kiện cho trước và kết quả thu được.
Bài toán là một công việc hay một nhiệm vụ cần phải giải quyết
a. Để tính diện tích của một hình ch? nh?t:
- Điều kiện cho trước:
Chiều dài và chiều rộng của HCN
- Kết quả cần thu được:
Diện tích hình ch? nh?t
b. Tính điểm trung bình các môn học:
- Điều kiện cho trước:
Điểm của các môn học
- Kết quả cần thu được:
Điểm trung bình các môn
c. Bài toán "Gi?c ỏo qu?n":
- Điều kiện cho trước:
Vật dụng hiện có, áo quần bẩn (Xà phòng, nước,…)
- Kết quả cần thu được:
Áo quần sạch
Từ điều kiện cho trước làm thế nào để tìm ra kết quả cần thu được ?
Các em cần tìm ra cách giải của bài toán.
2. Quá trình giải bài toán trên máy tính
Thuật toán là dãy hữu hạn các thao tác cần thực hiện để giải một bài toán
Làm thế nào để máy tính hiểu và trực tiếp thực hiện được thuật toán?
? Cần diễn tả thuật toán bằng một ngôn ngữ mà máy tính hiểu và thực hiện được. Ngôn ngữ đó gọi là ngôn ngữ lập trình.
Quá trình giải bài toán trên máy tính gồm các bước sau:
Xác định bài toán: là xác định thông tin đã cho (INPUT) và thông tin cần tìm (OUTPUT).
Mô tả thuật toán: Nêu trình tự các bước để giải một bài toán.
Viết chương trình: Diễn tả thuật toán bằng một ngôn ngữ lập trình để máy có thể hiểu và thực hiện được.
3. Thuật toán và mô tả thuật toán
Ví dụ 1: Pha trà mời khách
INPUT: Trà, nước sôi, ấm và chén
OUTPUT: Chén trà đã pha để mời khách
Bước 1. Tráng ấm, chén bằng nước sôi
Bước 2. Cho trà vào ấm
Bước 3. Rót nước sôi vào ấm và đợi khoảng 3 đến 4 phút
Bước 4. Rót trà ra chén để mời khách
Việc liệt kê các bước như trên là một cách để mô tả thuật toán, các bước được thực hiện tuần tự theo trình tự đã được chỉ ra.
Ví dụ 2: Giải phương trình bậc nh?t ax + b = 0.
B1: Xác định hệ số a, b;
B2: Nếu a=0 và b=0 => Phương trình vô số nghiệm =>B5;
B3: Nếu a=0 và b?0 => Phương trình vô nghiệm =>B5;
B4: Nếu a?0 => Phương trình có nghiệm x=-b/a =>B5;
B5: Kết thúc.
?Input: Các hệ số a, b.
? Output: Nghiệm của phương trình.

Hãy cho biết các bước sau có phải là mô tả một thuật toán không?
Bước 1. Viết số 2 lên bảng
Bước 2. Xóa bảng
Bước 3. Quay lại bước 1
Lưu ý:
-Thuật toán phải được mô tả đủ cụ thể để bất kỳ đối tượng nào, với cùng khả năng và điều kiện như nhau thì khi thực hiện thuật toán đều thu được cùng một kết quả.
- Số bước thực hiện của một thuật toán phải hữu hạn.
Thuật toán để giải một bài toán là một dãy hữu hạn các thao tác được sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho sau khi thực hiện dãy thao tác ấy, từ Input của bài toán, ta nhận được Output cần tìm.
Ví dụ 3: Viết thuật toán tìm số lớn nhất trong 3 số:
INPUT: 3 số bất kỳ
OUTPUT: Số lớn nhất trong 3 số.
Ví dụ 3: Viết thuật toán tìm số lớn nhất trong 3 số:
INPUT: 3 số bất kỳ (a, b, c)
OUTPUT: Số lớn nhất trong 3 số.
Bước 1. Nếu a > b và a > c  Bước 5, Ngược lại
Bước 2: Nếu b < c  Bước 5;
Bước 3: Nếu b > c  Bước 5;
Bước 4: Kết luận số lớn nhất; Kết thúc.