Bài giảng Tin đại cương - Bài 1: Giải quyết vấn đề trên máy tính bằng lập trình

Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 1
TIN ĐẠI CƯƠNG
Chủ đề: Giải quyết vấn đề 
trên máy tính bằng lập trình
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 2
Giới thiệu môn học
 Thời lượng: 3 tín chỉ (2/3 lý thuyết)
 Giáo trình chính:
 Nguyên bản tiếng Anh: Introduction to 
Engineering Programming: Solving Problems with 
Algorithms (James Paul Holloway)
 Đã có bản dịch tiếng Việt
 Công cụ trên máy tính:
 Chương trình dịch: Borland C++ 5.5
 Công cụ soạn thảo: TextPad 5.x
 Lựa chọn khác: Dev-C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 3
Giới thiệu môn học
 Nội dung môn học:
 Giới thiệu chung
 Các lệnh cơ bản
 Câu lệnh lựa chọn
 Câu lệnh lặp
 Kiểu dữ liệu và làm việc với dữ liệu
 Mảng
 Các kiểu kết hợp
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 4
Giới thiệu môn học
 Tính điểm:
 Điểm bài tập (20%)
 Điểm kiểm tra giữa kì (20%)
 Điểm kiểm tra cuối kì (60%, thi viết)
 Giảng viên:
 Tên: Trương Xuân Nam
 Email: namtx@wru.edu.vn
truongxuannam@gmail.com
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 5
Một vài chú ý khác
 Cần xem giáo trình trước khi lên lớp
 Phải làm hết bài tập (trong giáo trình và 
bài tập giao thêm)
 Yêu cầu hỗ trợ của giáo viên khi cần 
thiết
 Cố gắng đọc tiếng Anh
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 6
Bài 1: Giới thiệu chung
 Mở đầu
 Thuật toán
 Các cấu trúc điều khiển
 Máy tính và lập trình cho máy tính
 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 7
Bài 1: Giới thiệu chung
 Mở đầu
 Thuật toán
 Các cấu trúc điều khiển
 Máy tính và lập trình cho máy tính
 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 8
1.1 Mở đầu
 Mục tiêu của môn học:
 Cách triển khai các thuật toán trên máy tính
 Ngôn ngữ lập trình C/C++
 Lý do phải học:
 Máy tính và phần mềm là công cụ cho các kĩ sư 
trong công việc sau này
 Nâng cao tư duy logic và tư duy thuật toán
 Lấy kiến thức
 Lấy bằng Đại học
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 9
Bài 1: Giới thiệu chung
 Mở đầu
 Thuật toán
 Các cấu trúc điều khiển
 Máy tính và lập trình cho máy tính
 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 10
1.2 Thuật toán
 Định nghĩa: Các bước cần tiến hành để 
giải quyết một công việc cụ thể nào đó
 Đặc trưng:
 Tính hữu hạn
 Tính máy móc
 Tính dừng
 Mở rộng: Tính đúng
 Mở rộng: Tính tổng quát
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 11
1.2 Thuật toán
 Ví dụ (trong giáo trình): Tính bình 
phương của số m
Bước 1: Nhập giá trị cho m
Bước 2: Tính giá trị m × m và đưa vào s
Bước 3: Trả về giá trị s cho chương trình gọi 
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 12
1.2 Thuật toán
 Ví dụ: Giải phương trình ax2 + bx + c = 0 với 
điều kiện a 0
Bước 1: Nhập các giá trị a, b, c
Bước 2: Nếu a = 0 thì thông báo lỗi và dừng
Bước 3: Tính d = b2 – 4 x a x c
Bước 4: Nếu d < 0 thì thông báo vô nghiệm và dừng
Bước 5: Nếu d > 0 thì thực hiện Bước 7
Bước 6: Thông báo có nghiệm x = -b/2/a và dừng
Bước 7: Thông báo có hai nghiệm x1 = (-b + d)/2/a và 
x2 = (-b - d)/2/a
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 13
1.2 Thuật toán
 Ví dụ (vui): Cho con sư tử vào tủ lạnh
Bước 1: Mở cửa tủ lạnh
Bước 2: Cho con sư tử vào
Bước 3: Đóng cửa tủ lạnh
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 14
1.2.1 Môi trường thực thi
 Cung cấp dữ liệu để 
thuật toán hoạt 
động
 Cung cấp nơi nhận 
kết quả của thuât 
toán (dữ liệu ra)
 Mở rộng: Cung cấp 
ngữ cảnh để thuật 
toán hoạt động
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 15
1.2.1 Môi trường thực thi
 Như vậy thêm một đặc trưng mới cho 
Thuật toán: Có giao diện (interface)
 Dữ liệu đầu vào để thực hiện thuật toán
 Dữ liệu đầu ra để thuật toán trả kết quả về 
cho môi trường thực thi
 Khái niệm:
 Truyền tham trị (pass-by-value)
 Truyền tham chiếu (pass-by-reference)
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 16
Bài 1: Giới thiệu chung
 Mở đầu
 Thuật toán
 Các cấu trúc điều khiển
 Máy tính và lập trình cho máy tính
 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 17
1.3 Các cấu trúc điều khiển
 Xét ví dụ 1: Nhân 2 số tự nhiên i và j trên 
máy tính không có phép nhân
1: Đặt biến product về 0
2: Đặt biến counter về 0
3: while counter < i do
4: Đặt product bằng chính nó cộng với j
5: Tăng biến counter lên 1
6: end while
7: return giá trị của product 
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 18
1.3 Các cấu trúc điều khiển
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 19
1.3 Các cấu trúc điều khiển
 Ví dụ 2: Nhân 2 số nguyên i và j trên máy 
tính không có phép nhân
 if cả i và j đều không âm then
 sử dụng thuật toán nhân không âm i và j và lưu kết quả 
trong product
 else if cả i và j đều âm then
 đổi dấu cả i và j và lúc này chúng đều không âm
 sử dụng thuật toán nhân không âm i và j và lưu kết quả 
trong product
 else
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 20
1.3 Các cấu trúc điều khiển
 if i<0 then
 đổi dấu của i
 else
 đổi dấu của j
 end if
 sử dụng thuật toán nhân không âm i và j và lưu 
kết quả trong product 
 đảo dấu của product
 end if
 return product 
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 21
1.3 Các cấu trúc điều khiển
 Có 3 loại cấu trúc điều khiển:
 Tuần tự: Thực hiện tuyến tính từng việc 
một
 Lặp: Thực hiện lặp lại một hoặc nhiều việc 
cho đến khi điều kiện nhất định được thỏa 
mãn
 Lựa chọn (rẽ nhánh): Chọn thực hiện một 
hoặc nhiều việc dựa trên một điều kiện 
nhất định
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 22
Bài 1: Giới thiệu chung
 Mở đầu
 Thuật toán
 Các cấu trúc điều khiển
 Máy tính và lập trình cho máy tính
 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 23
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Mọi thông tin đều có thể chuyển về dạng số:
 Các số giữ nguyên số
 Âm thanh số hóa (tần số) số
 Hình ảnh số hóa (ma trận điểm) số
 ...
 Máy tính xử lý các thông tin ở dạng số
 Mọi thông tin trong máy tính đều được lưu ở dạng 
số, cụ thể là số ở dạng nhị phân
 Máy tính chỉ hiểu các thông tin ở dạng số
 Ra lệnh cho máy tính làm việc phải viết lệnh ở 
dạng số
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 24
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Máy tính chỉ hiểu một số lệnh cơ bản (lệnh máy):
 Thao tác bộ nhớ: Ghi số vào ô nhớ / Đọc số từ ô nhớ ra CPU
 Tính toán: Cộng 2 số, trừ 2 số,...
 So sánh: So sánh 2 số với nhau
 ...
 Chương trình máy tính = dãy các lệnh máy để chỉ thị 
cho máy tính là một việc cụ thể nào đó
 Kích thước một chương trình máy tính
 Loại cực nhỏ: Vài trăm lệnh máy
 Loại nhỏ: Vài chục nghìn lệnh máy
 Loại vừa: Vài trăm nghìn lệnh máy
 Loại lớn: Vài triệu lệnh máy
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 25
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Bước 1: Người dùng ra lệnh cho máy tính 
thực hiện một chương trình
 Bước 2: Máy tính đọc file chương trình trên 
đĩa và nạp chương trình vào bộ nhớ
 Bước 3: Hệ thống có một số thao tác chuẩn 
bị để chương trình sẵn sàng chạy
 Bước 4: Máy tính đọc từng lệnh trong bộ nhớ 
và thực hiện từng lệnh một
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 26
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Chương trình máy tính được ghi trên đĩa ở dạng file 
chương trình (.COM, .EXE, .DLL,...)
 Máy tính đọc lệnh máy trong bộ nhớ và thực hiện 
từng lệnh một:
00011000 00010000 Nạp số 16 vào ô nhớ số 8
00011001 00001111 Nạp số 15 vào ô nhớ số 9
00101010 10001001 Cộng hai số ở ô nhớ số 8
và ô nhớ số 9 sau đó ghi
kết quả vào ô nhớ số 10
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 27
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Thời kì đầu: Viết trực tiếp lệnh máy
 Bất lợi: Khó hiểu, dễ nhầm lẫn, viết lâu,...
 Hợp ngữ: Sử dụng các kí hiệu đơn giản bằng tiếng 
Anh, gần gũi với lệnh máy
 Bất lợi: Người lập trình phải biết rõ về từng lệnh máy
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 28
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Ngôn ngữ lập trình bậc cao: Các lệnh được viết ở 
dạng gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên, trình biên dịch 
chuyển một lệnh này thành các lệnh máy
 Ngôn ngữ lập trình bậc cao chia thành nhiều loại:
 Ngôn ngữ bậc cao đơn giản: BASIC, FORTRAN,...
 Ngôn ngữ lập trình thủ tục: ALGOL, PASCAL, C,...
 Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng: SmallTalk, C++, 
Object Pascal, Java, C#,...
 Các ngôn ngữ lập trình đặc biệt: Prolog, SQL,...
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 29
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
Ngôn ngữ
lập trình
C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 30
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Ngôn ngữ lập trình bậc cao: Các lệnh được viết ở 
dạng gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên, trình biên dịch 
chuyển một lệnh này thành các lệnh máy
 Ngôn ngữ lập trình bậc cao chia thành nhiều loại:
 Ngôn ngữ bậc cao đơn giản: BASIC, FORTRAN,...
 Ngôn ngữ lập trình thủ tục: ALGOL, PASCAL, C,...
 Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng: SmallTalk, C++, 
Object Pascal, Java, C#,...
 Các ngôn ngữ lập trình đặc biệt: Prolog, SQL,...
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 31
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Một chương trình máy tính được xây dựng để 
giải quyết một bài toán cụ thể nào đó.
 Việc xây dựng một chương trình máy tính 
luôn tuân theo các bước sau:
 Bước 1: Xác định (mô tả) bài toán cần giải quyết
 Bước 2: Xây dựng lời giải (thuật toán)
 Bước 3: Chuyển lời giải bài toán thành chương 
trình viết bằng một ngôn ngữ lập trình nào đó
 Bước 4: Dịch chương trình thành dạng mã máy để 
máy tính có thể thực hiện được
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 32
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Bước 1 - xác định (mô tả) bài toán cần giải 
quyết:
 Ví dụ: Bài toán tính A2
 Xác định bài toán: Người dùng cho số A, máy tính 
cần tính A2 dựa trên số A đã biết
 Bước 2 - xây dựng lời giải (thuật toán):
 Có nhiều cách mô tả thuật toán (bằng lời hoặc 
bằng sơ đồ khối)
 Ví dụ (mô tả bằng lời): Nhập A từ bàn phím, sau 
đó tính giá trị A x A và in kết quả ra màn hình.
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 33
1.4 Máy tính và lập trình cho 
máy tính
 Bước 3 - chuyển lời giải bài toán thành 
chương trình viết bằng một ngôn ngữ lập 
trình nào đó:
 Chọn ngôn ngữ lập trình thích hợp với bài toán
 Viết chương trình theo thuật toán đã định
 Bước 4 - dịch chương trình thành dạng mã 
máy để máy tính có thể thực hiện được:
 Sử dụng trình biên dịch của ngôn ngữ đã chọn và 
dịch chương trình sang dạng mã máy
 Nếu xảy ra lỗi, tìm và sửa lỗi trong chương trình 
sau đó dịch lại đến khi không còn lỗi nữa
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 34
Bài 1: Giới thiệu chung
 Mở đầu
 Thuật toán
 Các cấu trúc điều khiển
 Máy tính và lập trình cho máy tính
 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++
Trương Xuân Nam - Khoa CNTT 35
1.5 Giới thiệu ngôn ngữ 
C/C++
 Công cụ Dev-C++
 Hướng dẫn cơ bản:
 Viết chương trình
 Dịch
 Chạy
 Sửa lỗi
 Một vài ví dụ đơn giản