›
›

Bài giảng Tin học đại cương - Bài: Tổng quan môn học và giới thiệu chung - Nguyễn Thị Phương Thảo

pdf 48 trang Hùng Dũng 05/01/2024 760
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học đại cương - Bài: Tổng quan môn học và giới thiệu chung - Nguyễn Thị Phương Thảo", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_tin_hoc_dai_cuong_bai_tong_quan_mon_hoc_va_gioi_th.pdf

Nội dung text: Bài giảng Tin học đại cương - Bài: Tổng quan môn học và giới thiệu chung - Nguyễn Thị Phương Thảo

  1. TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG TỔNG QUAN MÔN HỌC VÀ GIỚI THIỆU CHUNG Nguyễn Thị Phương Thảo Bộ môn KTMT và M, Khoa CNTT Trường Đại học Thủy Lợi Email: thaont@tlu.edu.vn 1
  2. GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tên môn học: Tin đại cương  Thời lượng: 3 TC (30 giờ Lý thuyết, 15 giờ thực hành)  Cách đánh giá:  Điểm quá trình: 50% (thi giữa kỳ + bài tập thực hành + chuyên cần)  Điểm thi cuối kỳ: 50% (thi viết, 90’) 2
  3. Nội dung môn học Máy tính và chương trình máy tính Các lệnh lựa chọn và lặp Dữ liệu Mảng File và struct 3
  4. Nội dung môn học  Khái niệm cơ bản của lập trình C++  Các lệnh cơ bản  Câu cấu trúc điều khiển  Chương trình con  Mảng và vector  Xâu ký tự (string)  Tập tin (file) và Cấu trúc (struct)  Bài tập tổng hợp 4
  5. MỤC TIÊU MÔN HỌC  Hiểu biết cơ bản về lập trình C++  Nắm được các kỹ năng viết, dịch, sửa lỗi và chạy một chương trình C++  Biết cách giải một số bài toán bằng lập trình C++  Biết ứng dụng kiến thức về thuật toán và lập trình vào công việc sau này 5
  6. TÀI LIỆU MÔN HỌC  Giáo trình chính: Bản tiếng Anh: Introduction to Engineering Programming: Solving Problems with Algorithms, James Paul Holloway, John Wiley & Sons, 2005 Bản dịch: Giới thiệu Lập trình Kỹ thuật, Khoa CNTT, Trường ĐH Thủy Lợi  Tài liệu tham khảo khác: C++ Language Tutorial, Teach Yourself C++ in 21 Days, Second Edition, 6
  7. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH  Các khái niệm cơ bản  Biểu diễn thông tin trong máy tính  Các hệ đếm thông dụng  Bảng mã ASCII  Phần cứng và phần mềm  Thuật toán  Ngôn ngữ lập trình 7
  8. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN  Thông tin (information): Tất cả những gì mang lại sự hiểu biết, nhận thức cho con người.  Dữ liệu (data) là sự biểu diễn của thông tin và được thể hiện bằng các tín hiệu vật lý. Ví dụ: Dữ liệu có thể ở dạng: số, văn bản, âm thanh, hình ảnh,  Thông tin chứa đựng ý nghĩa còn dữ liệu không có ý 8 nghĩa nếu chúng không được tổ chức và xử lý.
  9. CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ MÁY TÍNH 9
  10. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN  Máy tính điện tử là công cụ xử lý thông tin.  Về cơ bản máy tính có 4 thao tác chính:  Nhận thông tin: Thu nhận thông tin từ thế giới bên ngoài vào máy tính  Xử lý thông tin: Biến đổi, phân tích, tổng hợp, tra cứu những thông tin ban đầu để có được thông tin mong muốn  Xuất thông tin: Đưa các thông tin kết quả ra bên ngoài  Lưu trữ thông tin: Ghi nhớ lại các thông tin đã được ghi nhận 10
  11. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN  Để được lưu trữ và xử lý trong MTĐT, dữ liệu được mã hoá bằng các mã nhị phân. Mọi dữ liệu dù bản chất khác nhau nhưng đều được số hoá  Lí do: Trong máy tính chỉ có 2 tín hiệu là bật và tắt  0: mô phỏng trạng thái ngắt của mạch điện (đèn tắt)  1: mô phỏng trạng thái đóng của mạch điện (đèn sáng)  Bit (binary digit): Đơn vị nhỏ nhất của thông tin chỉ có thể có giá trị là 0 hoặc là 1 11
  12. ĐƠN VỊ ĐO THÔNG TIN Các đơn vị đo thông tin được dùng để đo dung lượng của bộ nhớ. Bảng quy đổi các đơn vị đo thông tin bao gồm: 12
  13. PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM  Quá trình xử lí thông tin bằng máy tính được thực hiện theo quy trình sau:  Để thực hiện được quá trình trên, máy tính cần phải có phần cứng và phần mềm hỗ trợ  Phần cứng (Hardware) là toàn bộ các thiết bị vật lý của máy tính  Phần mềm (Software) là thuật ngữ chuyên môn được dùng để chỉ các chương trình máy tính được lập sẵn và ghi trên đĩa. 13
  14. PHẦN MỀM Thông thường, phần mềm được chia làm 3 loại chính:  Hệ điều hành (OS: Operating System): Là phần mềm cơ bản, gồm tập hợp các chương trình điều khiển hoạt động của máy tính cho phép người dùng khai thác dễ dàng và hiệu quả các thiết bị của hệ thống.  Ngôn ngữ lập trình (Programming Language): Dùng lập chương trình cho máy tính hoạt động. Một số ngôn ngữ lập trình: Pascal, C, C++, Visual Basic  Phần mềm ứng dụng (Application): Là các chương trình ứng dụng cụ thể vào một lĩnh vực. 14
  15. PHẦN CỨNG Các thành phần phần cứng cơ bản của một hệ thống máy tính:  Khối xử lý trung tâm (CPU): xử lý, tính toán các kết quả, điều hành hoạt động tính toán của máy tính  Thiết bị lưu trữ: dùng để cất giữ thông tin bao gồm Bộ nhớ trong (ROM, RAM) và Bộ nhớ ngoài (Đĩa cứng, đĩa mềm, CD, VCD, USB)  Thiết bị nhập: đưa dữ liệu từ thế giới bên ngoài vào  Thiết bị xuất: gửi thông tin ra bên ngoài 15
  16. PHẦN CỨNG - CPU 16
  17. PHẦN CỨNG – BỘ NHỚ CHÍNH Bộ nhớ trong: ROM  Bộ nhớ chỉ đọc  Ghi một lần duy nhất RAM  Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên  Bộ nhớ đọc, ghi  Thông tin lưu tạm thời, mất khi mất nguồn điện cung cấp 17
  18. PHẦN CỨNG – BỘ NHỚ CHÍNH Bộ nhớ ngoài: Ổ đĩa cứng Đĩa mềm, đĩa CD/DVD 18 USB Đĩa ngoài
  19. CÁC THIẾT BỊ ĐẦU VÀO Bàn phím Chuột 19 Microphone Máy quét Webcam
  20. CÁC THIẾT BỊ ĐẦU RA Máy in Màn hình Máy chiếu Loa 20
  21. PHẦN MỀM Thông thường, phần mềm được chia làm 3 loại chính:  Hệ điều hành (OS: Operating System): Là phần mềm cơ bản, gồm tập hợp các chương trình điều khiển hoạt động của máy tính cho phép người dùng khai thác dễ dàng và hiệu quả các thiết bị của hệ thống.  Ngôn ngữ lập trình (Programming Language): Dùng lập chương trình cho máy tính hoạt động. Một số ngôn ngữ lập trình: Pascal, C, C++, Visual Basic  Phần mềm ứng dụng (Application): Là các chương trình ứng dụng cụ thể vào một lĩnh vực. 21
  22. PHẦN MỀM 22
  23. BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH  Thông tin là gì? Là sự phản ánh sự vật hiện tượng của thế giới khách quan và các hoạt động của con người.  Dữ liệu là hình thức biểu diễn thông tin Dữ liệu Dữ liệu Tri thức Số DL Phi số Văn bản Luật Logic Sự kiện Hình ảnh 23 Âm thanh
  24. BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH  Dữ liệu được mã hóa dưới và lưu vào bộ nhớ.  Các số -> mã hóa -> số  Các chữ cái -> mã hóa -> số  Âm thanh -> mã hóa -> số  Hình ảnh -> mã hóa -> số  Các hệ đếm  Hệ đếm nhị phân (cơ số 2)  Hệ đếm bát phân (cơ số 8)  Hệ đếm thập phân (cơ số 10)  Hệ đếm thập lục phân (cơ số 16) 24
  25. BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH Đơn vị đo thông tin Bit: đơn vị nhỏ nhất của thông tin, gồm1 chữ số nhị phân 0 hoặc 1 Byte: 1Byte = 8 bits 10 KiloByte: 1KB = 2 Bytes = 1024 Bytes 10 MegaByte: 1MB = 2 KBs = 1024 KBs 10 GigaByte: 1GB =2 MBs = 1024 MBs 10 TetaByte: 1TB =2 GBs = 1024 GBs 25
  26. BẢNG MÃ ASCII  Bảng mã ASCII  Là bảng ký tự và bảng mã ký tự dựa trên bảng chữ La Tinh  Dùng để hiển thị văn bản trong máy tính  Cấu trúc bảng mã  32 ký tự đầu tiên (từ 0 -31) là các ký tự điều khiển: #27: Esc, #13:Enter  Mã ASCII từ 48 – 57: là 10 chữ số  Mã ASCII từ 65 – 90: là các chữ cái hoa A->Z  Mã ASCII từ 97 – 122: là các chữ cái thường a->z  Mã ASCII từ 128-255: là các ký tự đồ họa  Mã ASCII còn lại là các ký tự đặc biệt 26
  27. BẢNG MÃ ASCII 27
  28. HỆ ĐẾM NHỊ PHÂN – THẬP PHÂN  Hệ nhị phân  Là một hệ đếm dùng 2 ký tự để biểu đạt một giá trị số  2 ký tự là 0 và 1  Hệ thập phân  Dùng 10 ký tự để biểu đạt 10 giá trị 28
  29. ĐỔI SỐ THẬP PHÂN SANG NHỊ PHÂN  Quy tắc: chia số thập phân liên tiếp cho 2 cho đến khi thương bằng 0 và lấy các số dư từ dưới lên. Số thập phân: 43 2 1 21 2 1 10 2 0 5 2 1 2 2 0 1 2 1 0 Số nhị phân: 101011 29
  30. ĐỔI SỐ NHỊ PHÂN SANG THẬP PHÂN  Quy tắc: Lấy các số ở từng vị trí nhân với 2^[vị trí] rồi cộng lại được số thập phân Số nhị phân: 101011 = 1x25 + 0x24 + 1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20 = 32 + 0 + 8 + 0 + 2 + 1 = 43 (101011)2 = (43)10 30
  31. HỆ ĐẾM THẬP LỤC PHÂN  Là hệ đếm có 16 ký tự, từ 0 đến 9 và từ A đến F  Ví dụ: (15)10 = (1111)2 = (F)16 Hệ 10 Hệ 2 Hệ 8 Hệ 16 Hệ 10 Hệ 2 Hệ 8 Hệ 16 0 0000 0 0 8 1000 10 8 1 0001 1 1 9 1001 11 9 2 0010 2 2 10 1010 12 A 3 0011 3 3 11 1011 13 B 4 0100 4 4 12 1100 14 C 5 0101 5 5 13 1101 15 D 6 0110 6 6 14 1110 16 E 31 7 0111 7 7 15 1111 17 F
  32. SỬ DỤNG WINDOWS EXPLORER  Windows Explorer là một ứng dụng hiển thị nội dung ổ cứng và các thư mục  Cách chạy Windows Explorer (trên Windows 7)  Click đúp chuột vào biểu tượng Computer trên màn hình  Click chọn Start All Programs Accessories Windows Explorer  Click chọn vào biểu tượng dưới thanh công cụ, góc dưới trái 32
  33. Ổ ĐĨA, THƯ MỤC VÀ TỆP TIN  Ổ đĩa: Đặt tên bằng các chữ cái hoa + dấu hai chấm VD: C:, D:  Thư mục: Nằm trong ổ đĩa, chứa các tệp tin và thư mục khác  Tệp tin: (file) chứa dữ liệu (văn bản, hình ảnh, âm thanh )  Tên tệp tin: .  Ví dụ: teptin.docx -> tệp tin văn bản word  Tệp tin luôn có đường dẫn, ví dụ: D:\Tailieu\teptin.docx 33
  34. TẠO THƯ MỤC MỚI  Chọn vị trí để đặt thư mục  Kích chuột phải vào vùng trống, di chuyển đến mục New, chọn Folder  Nhập tên thư mục sau đó nhấn Enter 34
  35. SAO CHÉP, DI CHUYỂN THƯ MỤC/TỆP TIN  Chọn tệp tin hoặc thư mục cần thao tác  Kích chuột phải vào biểu tượng của tệp tin, thư mục  Chọn Cut để di chuyển, chọn Copy để sao chép  Chọn vị trí muốn di chuyển đến, kích chuột vào vùng trống, chọn Paste 35
  36. XÓA THƯ MỤC/TỆP TIN  Chọn tệp tin hoặc thư mục cần xóa  Kích chuột phải vào biểu tượng của tệp tin, thư mục  Chọn Delete, dòng thông báo hỏi người dùng có chắc chắn xóa hay không, nếu đồng ý chọn Yes 36
  37. KHÔI PHỤC THƯ MỤC/TỆP TIN ĐÃ XÓA  Thư mục/tệp tin sau khi xóa được đưa tạm vào thùng rác Recycle Bin  Để xóa vĩnh viễn, vào Recycle Bin, chọn file, kích chuột phải và chọn Delete  Để khôi phục thư mục/tệp tin đã xóa, vào Recycle Bin, chọn file cần khôi phục, kích chuột phải rồi chọn Restore.  Xóa toàn bộ thư mục/tệp tin trong Recycle Bin, chọn Empty the Recyle Bin trên thanh công cụ 37
  38. KHÁI NIỆM THUẬT TOÁN Ví dụ: Để giải phương trình bậc nhất P(x): ax + b = 0 (a, b, c là các số thực) có thể gồm các bước sau đây: 1. Nếu a = 0 Nếu b = 0 thì P(x) có nghiệm bất kì Nếu b ≠ 0 thì P(x) vô nghiệm 2. Nếu a ≠ 0 P(x) có duy nhất một nghiệm x = (-b)/a 38
  39. KHÁI NIỆM THUẬT TOÁN  Thuật toán (algorithm): là một danh sách hữu hạn các chỉ thị, khi được thi hành sẽ biến đổi thông tin đầu vào thành thông tin đầu ra  Đầu vào (input): là dữ liệu được cung cấp cho thuật toán để thuật toán thực hiện chức năng của nó  Đầu ra (output): là dữ liệu mà thuật toán đưa ra môi trường bên ngoài 39
  40. CÁC TÍNH CHẤT CỦA THUẬT TOÁN  Tính chính xác: để đảm bảo kết quả tính toán hay các thao tác mà máy tính thực hiện được là chính xác.  Tính rõ ràng: Thuật toán phải được thể hiện bằng các câu lệnh minh bạch; các câu lệnh được sắp xếp theo thứ tự nhất định.  Tính khách quan: Một thuật toán dù được viết bởi nhiều người trên nhiều máy tính vẫn phải cho kết quả như nhau.  Tính phổ dụng: Thuật toán không chỉ áp dụng cho một bài toán nhất định mà có thể áp dụng cho một lớp các bài toán có đầu vào tương tự nhau.  Tính kết thúc: Thuật toán phải gồm một số hữu hạn các bước tính toán. 40
  41. Viết chương trình cho máy tính  Mỗi máy tính có một tập hợp hữu hạn các lệnh máy  Lệnh máy: là dãy các bit 0 & 1, được sử dụng để thực hiện nhữngthaotácrấtcơ bản,ví dụ :đọc/ghisố,cộng/trừhaisố  Mỗi dòng máy khác nhau (Intel, AMD, . . .) có các tập hợplệnh máy khác nhau  Chương trình máy tính là dãy các lệnh máy để chỉ thị làm từng bước 41
  42. NGÔN NGỮ MÁY  Là ngôn ngữ đượcviếtvớicác lệnhcan thiệptrựctiếpvàothanhghi (Assembly) vớinhược điểm:  Không trực quan  Dễ phát sinh lỗi  Mỗi dòng máy khác nhau (Intel, AMD, ) có các tập hợp lệnh máy khác nhau  Giải pháp: sử dụng các ngôn ngữ bậc cao 42
  43. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH BẬC CAO . Các lệnh trực quan, dễ hiểu . Sử dụng trình biên dịch để dịch các lệnh này thành các lệnh máy int a = 3; int b = a + 1; Trình Biên Dịch Tập hợp lệnhmáy Tập hợp lệnhmáy cho cho Intel AMD 43
  44. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH BẬC CAO  Phải tuân thủ tuyệt đối cú pháp của ngôn ngữ, nếu không trình biên dịch sẽ không hiểu và báo lỗi  Phân loại :  Ngôn ngữ lập trình thủ tục (Pascal, C. . .)  Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (Java, C++, ) . . . 44
  45. CÁC BƯỚC VIẾT CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH  Bước 1 : Mô tả / xác định bài toán / vấn đề cần giải quyết (xác định Input, output của bài toán)  Bước 2 : Xây dựng thuật toán / lời giải (có thể viết dưới dạng mã giả pseudo code)  Bước 3 : Triển khai lời giải trên bằng một ngôn ngữ lập trình (chẳng hạn dùng ngôn ngữ lập trình C++)  Bước 4 : Dịch chương trình thành dạng mã máy để máy tính hiểu và thực hiện được Ví dụ: Biết giá trị 3 tham số a, b, c. Viết chương trình giải phương trình bậc hai: ax2 + bx + c = 0. 45
  46. MÔI TRƯỜNG LẬP TRÌNH DEV-C++ Các thao tác cơ bản  Tạo một tệp (file) mới, lưu (save) dưới dạng .cpp  Viết mã (code)  Dịch mã  Chạy chương trình  Sửa lỗi (debug) nếu có 46
  47. Cấu trúc một chương trình C++ - Soạn thảo ví dụ đơn giản sau trong Dev-C++ Hàm chính: Chương trình sẽ bắt đầu từ hàm này Nội dung hàm được viết trong cặp dấu { } - Lưu và đặt tên cho ví dụ - Ấn F9 để biên dịch (compile) , ấn F10 để chạy (run), F11: Compile & Run 47
  48. Chương trình C++ đơn giản Nhập giá trị thực cho x, tính và in ra màn hình giá trị bình phương của nó. 48