Đề cương môn Lập trình cơ bản

Nội dung text: Đề cương môn Lập trình cơ bản

1. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Mục lục Chương 1. Thuật toán 4 1. Ví dụ 4 2. Khái niệm 4 3. Các đặc trưng của thuật toán 5 4. Phương pháp biểu diễn 5 Bài tập luyện 8 Chương 2. Giới thiệu ngôn ngữ lập trình C++ 10 1. Lịch sử hình thành 10 2. Đặc điểm 11 3. Cấu trúc của một chương trình C++ 12 4. Một số ví dụ mẫu 13 5. Cài đặt chương trình 15 7. Soạn thảo chương trình 19 8. Thoát khỏi chương trình 20 Chương 3. Các thành phần và các kiểu dữ liệu cơ bản 21 1. Các thành phần 21 2. Các kiểu dữ liệu căn bản 21 3. Hằng 22 3.1. Khái niệm 22 3.2. Định nghĩa hằng 22 4. Các phép toán của C++ 23 5. Xuất nhập dữ liệu 24 5.1. Xuất dữ liệu (cout) 24 5.2. Nhập dữ liệu (cin) 26 Chương 4. Các cấu trúc điều khiển 27 1. Lệnh đơn và lệnh phức 27 1.1. Lệnh đơn 27 1.2. Lệnh phức hay khối lệnh 27 2. Cấu trúc điều kiện if else 27 2.1. Dạng khuyết 27 2.2. Dạng đầy đủ 28 3. Cấu trúc lựa chọn: switch case 30 4. Các cấu trúc lặp 33 4.1. Cấu trúc lặp while 33 4.2. Cấu trúc lặp do while 35 4.3. Cấu trúc lặp for 37 5. Câu lệnh break, continue, goto và hàm exit 39 5.1. Câu lệnh break 39 5.2. Câu lệnh continue 40 5.3. Câu lệnh goto 40 5.4. Hàm exit 41 Chương 5. Hàm 42 1. Khái niệm 42 2. Khai báo hàm 42 1
2. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản 2.1. Cú pháp khai báo nguyên mẫu hàm 42 2.2. Định nghĩa hàm 42 3. Kết quả trả về của hàm – Lệnh return 43 4. Lời gọi hàm và Cách truyền tham số cho hàm 44 5. Đệ qui 45 5.1. Khái niệm 45 5.2. Ví dụ 45 Bài tập luyện: 45 Chương 6. Mảng 47 1. Khái niệm 47 2. Khai báo mảng 47 2.1. Khai báo mảng 47 2.2. Truy xuất đến các phần tử của mảng 47 3. Khởi tạo mảng 48 4. Dùng mảng làm tham số 50 5. Với mảng hai chiều 52 5.1. Định nghĩa 52 5.2. Truy xuất các phần tử mảng hai chiều 52 5.3. Khởi tạo giá trị mảng hai chiều 53 5.4. Ví dụ 54 Bài tập luyện 55 Chương 7. Con trỏ 56 1. Khái niệm 56 2. Toán tử lấy địa chỉ (&) 56 3. Toán tử tham chiếu (*) 57 4. Khai báo biến kiểu con trỏ. 57 5. Các phép toán 58 5.1. Phép gán 58 5.2. Phép tăng giảm địa chỉ 58 5.3. Phép truy nhập bộ nhớ 58 5.4. Phép so sánh 59 6. Con trỏ hằng 59 7. Con trỏ mảng 59 8. Khởi tạo con trỏ 60 9. Con trỏ trỏ tới con trỏ 62 10. Con trỏ không kiểu 62 11. Con trỏ hàm 63 Chương 8. Cấu trúc 65 1. Khái niệm cấu trúc 65 2. Khai báo cấu trúc 65 2.1. Kiểu cấu trúc 65 2.2. Khai báo thành phần (biến, mảng) kiểu cấu trúc 67 3. Truy cập đến các thành phần của cấu trúc 67 4. Ví dụ cấu trúc 68 Bài tập luyện: 71 2
3. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Chương 9. File 73 1. Khái niệm File 73 2. Tạo file đọc file 73 2.1. Khai báo con trỏ trỏ đến tập tin 74 2.2. Mở tập tin 74 2.3. Các kiểu xử lý tệp thông dụng 75 2.4. Đóng tập tin 76 2.5. Kiểm tra đến cuối tập tin hay chưa 76 2.6. Các xử lý trên tập tin 76 2.7. Truy cập đến tập tin văn bản (text) 77 3. Tạo file nhị phân 80 4. Đọc file nhị phân 81 4.1. Ghi dữ liệu lên tệp nhị phân 81 4.2. Đọc dữ liệu từ tập tin nhị phân - Hàm fread() 81 4.3. Di chuyển con trỏ tập tin - Hàm fseek() 81 Bài tập luyện 83 Tài liệu tham khảo 87 3
4. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Chương 1. Thuật toán 1. Ví dụ + Thuật toán giải phương trình bậc 1, giải phương trình bậc 2. + Thuật toán tìm số lớn nhất trong 3 số a, b, c. + Thuật toán tính trung bình cộng của 4 số a, b, c, d. + Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất. 2. Khái niệm Thuật ngữ thuật toán (Algorithm) là từ viết tắt của tên một nhà toán học ở thế kỷ IX: Abu Ja’fa Mohammed ibn Musa al-Khowarizmi. Đầu tiên, thuật toán được hiểu như là các quy tắc thực hiện các phép toán số học với các con số được viết trong hệ thập phân. Cùng với sự phát triển của máy tính, khái niệm thuật toán được hiểu theo nghĩa rộng hơn. Một định nghĩa hình thức về thuật toán được nhà toán học người Anh là Alanh Turing đưa ra vào năm 1936 thông quá máy Turing. Có thể nói lý thuyết thuật toán được hình thành từ đó. Lý thuyết thuật toán liên quan đến vấn đề sau: + Giải được bằng thuật toán: Thay những thuật toán chưa tốt bằng những thuật toán tốt hơn. + Triển khai thuật toán: Xây dựng những ngôn ngữ thực hiện trên máy tính để mã hóa thuật toán. Vậy, Thuật toán là một dãy hữu hạn các thao tác được bố trí theo một trình tự xác định, được đề ra trước, nhằm giải quyết một bài toán nhất định. Thao tác hay còn gọi là tác vụ, phép toán (Operation) hay lệnh (Command), chỉ thị (Instruction) là một hành động cần được thực hiện bởi cơ chế thực hiện thuật toán. Mỗi thao tác biến đổi bài toán từ một trạng thái trước (hay trạng thái nhập) sang trạng thái sau (hay trạng thái xuất). Thực tế mỗi thao tác thường sử dụng một số đối tượng trong trạng thái nhập (các đối tượng nhập) và sản sinh ra các đối tượng mới trong trạng thái xuất (các đối tượng xuất). Quan hệ giữa 2 trạng thái xuất và nhập cho thấy tác động của thao tác. Dãy các thao tác của thuật toán nối tiếp nhau nhằm biến đổi bài toán từ trạng thái ban đầu đến trạng thái kết quả. Mỗi thao tác có thể phân tích thành các thao tác đơn giản hơn. 4
5. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Trình tự thực hiện các thao tác phải được xác định rõ ràng trong thuật toán. Cùng một tập hợp thao tác nhưng xếp đặt theo trình tự khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau. 3. Các đặc trưng của thuật toán + Tính xác định: Các thao tác, các đối tượng, phương tiện trong thuật toán phải có ý nghĩa rõ ràng, không được gây nhầm lẫn. Nói cách khác, hai cơ chế hoạt động khác nhau cùng thực hiện một thuật toán, sử dụng các đối tượng, phương tiện nhập phải cho cùng một kết quả. + Tính dừng: Đòi hỏi thuật toán phải dừng và cho kết quả sau một số hữu hạn các bước. + Tính đúng của thuật toán: Thuật toán đúng là thuật toán cho kết quả thỏa mãn đặc tả thuật toán với mọi trường hợp của các đối tượng, phương tiện nhập. + Tính phổ dụng: Thuật toán để giải một lớp bài toán gồm nhiều bài cụ thể, lớp đó được xác định bởi đặc tả. Dĩ nhiên là có lớp bài toán chỉ gồm 1 bài. Thuật toán khi đó sẽ không cần sử dụng đối tượng, phương tiện nhập nào cả. 4. Phương pháp biểu diễn Thuật toán có thể diễn đạt dưới nhiều hình thức, chẳng hạn dưới dạng lưu đồ, dạng ngôn ngữ tự nhiên, dạng mã giả hoặc một ngôn ngữ lập trình nào khác. a. Dạng ngôn ngữ tự nhiên: Thuật toán có thể trình bày dưới dạng ngôn ngữ tự nhiên theo trình tự các bước thực hiện trong thuật toán. b. Dạng ngôn ngữ lập trình: Dùng cấu trúc lệnh, dữ liệu của một ngôn ngữ lập trình nào đó để mô tả. c. Dạng mã giả: Thuật toán trình bày trong dạng văn bản bằng ngôn ngữ tự nhiên tuy dễ hiểu nhưng khó cài đặt. Dùng một ngôn ngữ lập trình nào đó để diễn tả thì phức tạp, khó hiểu. Thông thường thuật toán cũng được trao đổi dưới dạng văn bản – tuy không ràng buộc nhiều vào cú pháp xác định như các ngôn ngữ lập trình, nhưng cũng tuân theo một số quy ước ban đầu – ta gọi là dạng mã giả. Tùy theo việc định hướng cài đặt thuật toán theo ngôn ngữ lập trình nào ta diễn đạt thuật toán gần với ngôn ngữ ấy. d. Dạng lưu đồ: Trong các phương pháp biểu diễn, chúng ta sẽ chủ yếu nghiên cứu phương pháp biểu diễn theo dạng này. 5
6. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Dạng lưu đồ dùng các hình vẽ (có quy ước) để diễn đạt thuật toán. Lưu đồ cho hình ảnh trực quan và tổng thể của thuật toán, cho nên thường được sử dụng nhiều nhất. Các ký hiệu sử dụng trong phương pháp biểu diễn thuật toán bằng lưu đồ: STT Ký hiệu Giải thích 1 Bắt đầu và kết thúc chương trình 2 Điểm nối, đường đi (luồng xử lý) 3 Điều khiển lựa chọn 4 Thao tác nhập, xuất. 5 Thao tác xử lý hoặc tính toán. 6 Trả về giá trị (return) Điểm nối liên kết tiếp theo (sử dụng khi lưu đồ vượt 7 quá trang) Ví dụ 1: Đọc các thông tin như tên, tuối và lưu lại những người có tuổi trên 50. Lưu đồ: 6
7. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bắt đầu Đọc tên, tuổi Nếu tuổi > 50? Sai Đúng Thêm vào danh sách Là người cuối Sai cùng? Đúng Kết thúc Ví dụ 2: dụ: Nhập vào 3 số nguyên a, b, c và xuất ra màn hình với giá trị của mỗi số tăng lên 1. 7
8. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bắt đầu Nhập a, b, c a= a +1 b=b+1 c=c+1 Xuất a, b, c Kết thúc Chú ý khi vẽ lưu đồ: + Trước tiên hãy tập trung vẽ một số đường đi chính của lưu đồ. + Thêm vào tất cả các nhánh và vòng lặp. + Một lưu đồ chỉ có một điểm Bắt đầu và một điểm kết thúc. + Mỗi bước trong chương trình không cần thể hiện trong lưu đồ. + Lưu đồ cần phải đáp ứng được yêu cầu: những người lập trình khác có thể hiểu lưu đồ một cách dễ dàng. Bài tập luyện Vẽ lưu đồ thuật toán cho các bài toán sau: Bài 1: Tìm số lớn nhất trong 3 số a, b, c. Bài 2: Giải phương trình bậc 1: ax + b = 0 (a ≠ 0). Bài 3: Giải phương trình bậc 2: ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0). 8
9. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bài 4: Nhập vào hai số x, y. Xuất ra màn hình tổng, hiệu, tích, thương của hai số trên. Bài 5: Nhập vào số nguyên n, kiểm tra xem n chẵn hay lẻ và xuất ra màn hình. Bài 6: Nhập vào ba cạnh a, b, c của tam giác. Xuất ra màn hình tam giác đó thuộc loại tam giác gì? (Thường, cân, vuông, đều hay vuông cân). Bài 7: Tính n!, với n ≥ 0 9
10. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Chương 2. Giới thiệu ngôn ngữ lập trình C++ 1. Lịch sử hình thành Ngôn ngữ lập trình C do Dennis Ritchie nghĩ ra khi ông làm việc tại AT&T Bell Laboratories vào năm 1972. Không phải ngẫu nhiên mà Dennis Ritchie nghĩ ra C. Vào thời gian đó ông cùng một vài đồng nghiệp có nhiệm vụ thiết kế một hệ điều hành mới mà ngày nay chúng ta biết đến như là hệ điều hành UNIX. Trong quá trình thiết kế, Dennis Ritchie nhận thấy trong tất cả các ngôn ngữ hiện có lúc đó, không có ngôn ngữ nào thích hợp để họ có thể sử dụng vào đồ án của họ được. Cuối cùng Dennis Ritchie quyết định làm ra một ngôn ngữ mới để giải quyết những vấn đề mà họ gặp phải. Dennis Ritchie đẵ tham khảo rất nhiều các ngôn ngữ có từ trước, và đặc biệt là ngôn ngữ B do Ken Thompson cũng làm việc tại Bell Labs nghĩ ra. Rất nhiều phần của ngôn ngữ này được ông đưa vào C. Chính vì vậy mà Dennis Ritchie đã chọn ngay chữ cái tiếp theo của B (tức là C) để đặt tên cho ngôn ngữ mới này. Vì C là một ngôn ngữ mạnh và có tính linh hoạt, nó đã nhanh chóng được sử dụng một cách rộng rãi, vượt ra khỏi phạm vi của Bell Labs. Các lập trình viên ở khắp mọi nơi bắt đầu sử dụng nó để viết tất cả các loại chương trình. Tuy nhiên, nhiều tổ chức đã nhanh chóng đưa ra các versions C của riêng họ và những sự khác biệt tinh tế của các phần được bổ sung bắt đầu khiến các lập trình viên đau đầu. Vì vậy vào năm 1983, Viện tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (the American National Standards Institute - ANSI) đã thành lập một ủy ban để đưa ra một tiêu chuẩn cho C, được biết với cái tên ANSI C. Trừ một vài ngoại lệ, tất cả các trình dịch C hiện đại đều cố gắng theo sát tiêu chuẩn này. C++ được biết đến như là ngôn ngữ mới bao trùm lên C và do Bjarne Stroustrup sáng tác năm 1980 cũng tại phòng thí nghiệm Bell tại bang New Jersey, Mỹ. Ban đầu được ông đặt tên cho nó là “C with classes” (C với các lớp). Tuy nhiên đến năm 1983 thì ông đổi tên thành C++, trong đó ++ là toán tử tăng thêm 1 của C. Mặc dù C là một ngôn ngữ được giới lập trình chuyên nghiệp yêu thích song nó vẫn có những hạn chế của nó. Nếu một khi số dòng lệnh vượt hơn 25000 thì công việc sẽ trở nên rất phức tạp. C++ được tạo ra để xóa bỏ chướng ngại này. Điều cơ bản của C++ là cho phép người lập trình hiểu và quản lý các chương trình lớn, phức tạp hơn. 10
11. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản C++ được biết đến như là ngôn ngữ lập trình hướng sự vật hay hướng đối tượng - OOP (Object Oriented Programming). 2. Đặc điểm C là một ngôn ngữ mạnh và linh hoạt. “Những gì bạn có thể làm với C chỉ thua có trí tưởng tượng của bạn mà thôi”. Ngôn ngữ không đưa ra các ràng buộc đối với bạn. C được sử dụng trong nhiều dự án khác nhau, như viết hệ điều hành, chương trình xử lý văn bản, đồ hoạ, bảng tính, và thậm chí cả chương trình dịch cho các ngôn ngữ khác. C là ngôn ngữ được các lập trình viên chuyên nghiệp ưa thích hơn cả. Cũng vì vậy mà có sẵn rất nhiều các trình biên dịch (compiler) và các thư viện được viết sẵn khác. C là một ngôn ngữ khả chuyển (portable language). ghĩa là một chương trình viết bằng C cho một hệ máy tính (ví dụ như IBM PC) có thể được dịch và chạy trên hệ máy tính khác (chẳng hạn như DEC VAX) chỉ với rất ít các sử đổi. Tính khả chuyển đã được bởi chuẩn ANSI cho C. C chỉ gồm một số ít từ khoá (keywords) làm nền tảng để xây dựng các các chức năng của ngôn ngữ. Có lẽ bạn nghĩ rằng một ngôn ngữ với nhiều từ khoá (đôi khi còn được gọi là từ dành riêng - reserved words) sẽ mạnh hơn. Không phải như vậy. Khi lập trình với C, bạn sẽ thấy rằng nó có thể dùng để lập trình giải quyết bất kỳ bài toán nào. C là ngôn ngữ lập trình theo modul. Mã chương trình C có thể (và nên) được viết thành các thủ tục gọi là function. Những function này có thể được sử dụng lại trong các ứng dụng (application) và chương trình khác nhau. Tuy nhiên C không cho phép khai báo hàm trong hàm. Đó là những đặc điểm nổi bật của C, vì C++ bao trùm lên C nên mọi đặc điểm của C đều có trong C++. Ngoài ra, C++ còn có một số đặc điểm khác như: + C++ là ngôn ngữ hướng đối tượng. + C++ là ngôn ngữ định kiểu rất mạnh. + C++ cung cấp cách truyền tham số bằng tham chiếu cho hàm. + C++ cung cấp cơ cấu thư viện để người lập trình có thể tự tạo thêm hàm thông dụng vào thư viện và có thể tái sử dụng sau này. + C++ cung cấp một cơ chế đa dạng hóa tên hàm và toán tử, cho phép sử dụng cùng một tên hàm hoặc cùng một ký hiệu của toán tử để định nghĩa các 11
12. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản chương trình con thực hiện các nhiệm vụ tương tự nhau với tập kiểu dữ liệu tham số khác nhau. + C++ cung cấp các class là loại cấu trúc mới đóng gói chung cho cả dữ liệu lẫn các hàm trong một chủ thể được bảo vệ một cách chặt chẽ. + C++ Cung cấp các class con trong đó một class có thể kế thừa dữ liệu và hàm của class khác là các class cha mẹ, tạo ra sự di truyền. 3. Cấu trúc của một chương trình C++ Một chương trình C++ nói chung có dạng như sau: (1): Khai báo thư viện (2): [Khai báo các nguyên mẫu hàm của người dùng]. (3): [Các định nghĩa kiểu]. (4): [Các định nghĩa Macro]. (5): [Các định nghĩa biến, hằng]. (6): main ([khai báo tham số]). (7): { (8): Thân hàm main (9): } (10): Các định nghĩa hàm của người dùng. Chú ý: Các thành phần trong cặp ngoặc vuông [] có thể có hoặc không trong chương trình. Giải thích cú pháp: (1): Cú pháp để khai báo thư viện: #include Ví dụ: #include ; #include ; (2): Cung cấp tên hàm, kiểu hàm, số đối số và kiểu của từng đối số của hàm. Cú pháp khai báo nguyên mẫu hàm: ([Khai báo các đối số]); Ví dụ: int chanle (int x); Trong đó, kiểu hàm là int, tên hàm là chanle, đối số là x và kiểu của đối số là int. (3): Định nghĩa kiểu mới: Ngoài những kiểu chuẩn đã được cung cấp sẵn của ngôn ngữ, người lập trình có thể định nghĩa ra các kiểu mới từ những kiểu đã có bằng cách sử dụng từ khóa typedef. (4): Định nghĩa Macro: Khái niệm macro là gì? Giả sử như bạn có một nội dung (giá trị) nào đó và bạn muốn sử dụng nó nhiều lần trong chương trình, 12
13. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản nhưng bạn không muốn viết trực tiếp nó vào chương trình lúc bạn soạn thảo vì một vài lý do nào đó (chẳng hạn như nó sẽ làm chương trình khó đọc, khó hiểu, hoặc khi thay đổi sẽ khó, ). Lúc này bạn hãy gán cho nội dung đó một ‘tên’ và bạn sử dụng ‘tên’ đó để viết trong chương trình nguồn. Khi biên dịch chương trình, chương trình dịch sẽ tự động thay thế nội dung của ‘tên’ vào đúng vị trí của ‘tên’ đó. Thao tác này gọi là phép thế macro và chúng ta gọi ‘tên’ là tên của macro và nội dung của nó được gọi là nội dung của macro. Một macro được định nghĩa như sau: #define tên_macro nội_dung Trong đó tên macro là một tên hợp lệ, nội dung (giá trị) của macro được coi thuần tuý là 1 xâu cần thay thế vào vị trí xuất hiện tên của macro tương ứng, giữa tên và nội dung cách nhau 1 hay nhiều khoảng trống (dấu cách). Nội dung của macro bắt đầu từ kí tự khác dấu trống đầu tiên sau tên macro cho tới hết dòng. (5): Các định nghĩa biến, hằng: Các biến và hằng được định nghĩa tại đây sẽ trở thành biến và hằng toàn cục. Ý nghĩa về biến, hằng, cú pháp định nghĩa đã được trình bày trong mục biến và hằng. (6) – (9): Hàm main():Đây là thành phần bắt buộc trong một chương trình C++, thân của hàm main bắt đầu từ sau dấu mở móc { (dòng 7) cho tới dấu đóng móc } (dòng 9). (10): Các định nghĩa hàm của người dùng: Một định nghĩa hàm bao gồm tiêu đề của hàm, thân hàm với cú pháp như sau: ([Khai báo các đối]) { } Chú ý: Tiêu đề trong định nghĩa hàm phải tương ứng với nguyên mẫu hàm. Nếu trong chương trình định nghĩa hàm xuất hiện trước khi gặp lời gọi hàm đó thì có thể không nhất thiết phải có dòng khai báo nguyên mẫu hàm. 4. Một số ví dụ mẫu Ví dụ 1: Chương trình nhập vào điểm 3 môn: Toán, Lý, Hóa và tính điểm trung bình của 3 môn đó. //Khai báo thư viện #include 13
14. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản //Bắt đầu hàm main int main() { //Khai báo 3 biến double dtb,dt,dl,dh; //Nhập vào 3 điểm Toán, Lý, Hóa cout >dt; cout >dl; cout >dh; dtb = (dt+dl+dh)/3; cout =5&&dtb =7 && dtb //Khai báo hàm có tên là maxabc float maxabc (float a, float b, float c) { float max; max = a>b?a:b; return (max>c?max:c); } //Bắt đầu hàm main main() 14
15. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản { //Khai báo 4 biến float x,y,z,t; //Nhập giá trị cho các biến cout >x; cout >y; cout >z; t = maxabc (x,y,z); cout<<"So lon nhat trong 3 so la: "<<t; } //Kết thúc hàm main 5. Cài đặt chương trình Chúng ta sẽ sử dụng Turbo C++ 4.5 trong phần tài liệu này. Để cài đặt Turbo C++ 4.5 bạn làm theo hướng dẫn sau: Bước 1: Vào thư mục chứa bộ cài TurboC++ 4.5, chọn file Install.exe, click đúp vào thư mục đó. Xuất hiện hình sau: Bước 2: Click Continue. Màn hình sau hiện ra: 15
16. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bước 3: Tắt màn hình Install.txt. Màn hình sau hiện ra, bạn click Continue: Bước 4: Click Continue: 16
17. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bước 5: Màn hình sau hiện ra, bạn click vào Install: Bước 6: Quá trình cài đặt bắt đầu chạy. Sau khi quá kết thúc quá trình đó, màn hình sau hiện ra, bạn click Continue: 17
18. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bước 7: Màn hình hiển thị Readme.txt. Bạn close cửa sổ đó lại. Click OK. Bước 8: Màn hình hiển thị đăng ký: Bước 9: Bạn điền đầy đủ thông tin vào các mục trong hình sau: 18
19. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bước 10: Click Continue/Ok. Các bước cài đặt đã hoàn tất. 6. Khởi động chương trình Để khởi động chương trình bạn sử dụng một số cách sau: Cách 1: Start/Program/Turbo C++ 4.5/Turbo C++. Cách 2: Click đúp vào biểu tượng Turbo C++ trên màn hình. 7. Soạn thảo chương trình Màn hình soạn thảo của Turbo C++ 4.5 có dạng sau: 19
20. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản 8. Thoát khỏi chương trình Trước khi thoát khỏi chương trình Turbo C++, bạn hãy Save/Save as toàn bộ chương trình. Để thoát khỏi chương trình có thể sử dụng một số cách sau: Cách 1: Click menu File/Exit. Cách 2: Click vào biểu tượng bên phải màn hình. 20
21. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Chương 3. Các thành phần và các kiểu dữ liệu cơ bản 1. Các thành phần Các thành phần trong C++ bao gồm: + Từ khóa. + Các khai báo biến, hằng. + Các cấu trúc điều khiển. + Biểu thức và các phép toán. + Các định nghĩa, khai báo hàm, khai báo kiểu, 2. Các kiểu dữ liệu căn bản Một trong mục đích của các chương trình là xử lý, biến đổi thông tin, các thông tin cần xử lý phải được biểu diễn theo một cấu trúc xác định nào đó ta gọi là các kiểu dữ liệu. Các kiểu dữ liệu này được quy định bởi ngôn ngữ lập trình, hay nói khác đi mỗi ngôn ngữ có tập các kiểu dữ liệu khác nhau. Không hoàn toàn giống như khái niệm kiểu dữ liệu trong toán học, trong các ngôn ngữ lập trình nói chung mỗi kiểu dữ liệu chỉ biểu diễn được một miền giá xác định nào đó. Chẳng hạn như số nguyên chúng ta hiểu là các số nguyên từ - ∞ tới + ∞, nhưng trong ngôn ngữ lập trình miền các giá trị này bị giới hạn, sự giới hạn này phụ thuộc vào kích thước của vùng nhớ biểu diễn số đó. Vì vậy khi nói tới một kiểu dữ liệu chúng ta phải đề cập tới 3 thông tin đặc trưng của nó đó là: - Tên kiểu dữ liệu. - Kích thước vùng nhớ biểu diễn nó,miền giá trị. - Các phép toán có thể sử dụng. Các kiểu dữ liệu đơn giản trong C++ chỉ là các kiểu số, thuộc hai nhóm chính đó là số nguyên và số thực (số dấu phẩy động). Nhóm các kiểu nguyên gồm có: char, unsigned char, int, unsigned int, short, unsigned short, long, unsigned long được mô tả trong bảng sau: Tên kiểu Kiểu dữ liệu Kích thước Miền giá trị (từ khoá) Kí tự có dấu char 1 byte từ -128 tới 127 1 byte Kí tự không dấu unsigned char từ 0 tới 255 2 byte Số nguyên có dấu int từ -32768 tới 32767 Số nguyên không dấu unsigned int 2 byte từ 0 tới 65535 21
22. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản 2 byte Số nguyên ngắn có dấu short từ -32768 tới 32767 Số nguyên ngắn có dấu unsigned short 2 byte từ 0 tới 65535 từ -2,147,483,648 tới Số nguyên dài có dấu long 4 byte 2,147,438,647 Số nguyên dài không dấu unsigned long 4 byte từ 0 tới 4,294,967,295 Nhóm các kiểu số thực gồm: float, double, long double Khuôn dạng biểu diễn của số thực không giống như số nguyên. Một số thực nói chung được biểu diễn theo ký pháp khoa học gồm phần định trị và phần mũ viết sau chữ E để biểu diễn số mũ cơ số 10. Ví dụ: 3.14 = 314*10-2 sẽ được viết theo ký pháp khoa học là: 314E – 2. Hoặc: 314 = 3.14 *102 sẽ được viết theo ký pháp khoa học là: 3.14E + 2. Nhóm các kiểu số thực được mô tả trong bảng sau: Kiểu dữ liệu Tên kiểu Kích thước Miền giá trị Số thực với độ chính xác đơn float 4 byte 3.4e-38 -> 3.4e38 Số thực với độ chính xác kép double 8 byte 1.7e-308 -> 1.7e308 Số thực dài với độ chính xác long 10 byte 3.4e-4832 -> 1.1e 4932 kép double 3. Hằng 3.1. Khái niệm Hằng là đại lượng có giá trị thuộc một kiểu dữ liệu nhất định, nhưng giá trị của hằng không thể thay đổi trong thời gian tồn tại của nó. Có hai loại hằng một là các hằng không có tên (chúng ta sẽ gọi là hằng thường) đó là các giá trị cụ thể tức thời như : 8, hay 9.5 hoặc ‘d’. Loại thứ hai là các hằng có tên ( gọi là hằng ký hiệu). Các hằng ký hiệu cũng phải định nghĩa trước khi sử dụng, tên của hằng được đặt theo quy tắc của tên. Sau đây nếu không có điều gì đặc biệt thì chúng ta gọi chung là hằng. 3.2. Định nghĩa hằng Các hằng được định nghĩa bằng từ khoá const với cú pháp như sau: const = ; 22
23. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản hoặc const = ; Trong dạng thứ hai, chương trình dịch tự động ấn định kiểu của hằng là kiểu ngầm định, chương trình dịch sẽ tự động chuyển kiểu của về kiểu int. Ví dụ: const int a = 5; // định nghĩa hằng a kiểu nguyên, có giá trị là 5 const float x = 4; // hằng x kiểu thực, có giá trị là 4.0 const d = 7; // hằng d kiểu int, giá trị là 7 const c = ‘1’; // hằng c kiểu int giá trị = 49 const char * s = “Ngon ngu C++”;// s là hằng con trỏ, trỏ tới xâu “Ngo ngu C++” Các hằng số trong C++ được ngầm hiểu là hệ 10, nhưng bạn có thể viết các hằng trong hệ 16 hoặc 8 bằng cú pháp, giá trị số hệ 16 được bắt đầu bằng 0x, ví dụ như 0x24, 0xA, các số hệ 8 bắt đầu bởi số 0, ví dụ 025, 057. Các hằng kí tự được viết trong cặp dấu nháy đơn ‘’ : ví dụ ‘a’, ‘2’ các giá trị này được C++ hiểu là số nguyên có giá trị bằng mã của kí tự; ‘a’ có giá trị là 97, ‘B’ có giá trị bằng 66. Các xâu kí tự là dãy các kí tự được viết trong cặp dấu nháy kép “”, ví dụ “Ngon ngu C”, “a” (là kiểu xâu kí tự ). Chú ý: Các biến, hằng có thể được định nghĩa ngoài mọi hàm, trong hàm hoặc trong một khối lệnh. Với C chuẩn thì khi định nghĩa biến, hằng trong một khối thì dòng định nghĩa phải ở các dòng đầu tiên của khối, tức là trước tất cả các lệnh khác của khối, nhưng trong C++ bạn có thể đặt dòng định nghĩa bất kỳ vị trí nào. 4. Các phép toán của C++ PHÉP STT Ý NGHĨA GHI CHÚ TOÁN PHÉP TOÁN SỐ HỌC 1 + Cộng 2 - Trừ 3 * Nhân 4 / Chia lấy phần nguyên 23
24. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản 5 % Chia lấy phần dư PHÉP TOÁN QUAN HỆ 1 > Lớn hơn 2 = Lớn hơn hoặc bằng 4 > Dịch phải 6 ~ Lấy phần bù theo bit 5. Xuất nhập dữ liệu Trong thư viện iostream của C++, các thao tác vào ra cơ bản của một chương trình được hỗ trợ bởi hai dòng dữ liệu: cin để nhập dữ liệu và cout để xuất. Thông thường cout được gán với màn hình còn cin được gán với bàn phím. 5.1. Xuất dữ liệu (cout) Dòng cout được sử dụng với toán tử đã quá tải << (overloaded - bạn sẽ hiểu rõ hơn về thuật ngữ này trong phần lập trình hướng đối tượng). cout << "Output sentence"; // Hiển thị Output sentence lên màn hình 24
25. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản cout << 120; // Hiển thị số 120 lên màn hình cout << x; // Hiển thị nội dung biến x lên màn hình Toán tử << được gọi là toán tử chèn vì nó chèn dữ liệu đi sau nó vào dòng dữ liệu đứng trước. Trong ví dụ trên nó chèn chuỗi "Output sentence", hằng số 120 và biến x vào dòng dữ liệu ra cout. Chú ý rằng ở dòng đầu tiên chúng ta sử dụng dấu ngoặc kép vì đó là một chuỗi ký tự. Khi chúng ta muốn sử dụng các hằng xâu ký tự ta phải đặt chúng trong cặp dấu ngoặc kép để chúng có thể được phân biệt với các biến. Ví dụ, hai lệnh sau đây là hoàn toàn khác nhau: cout << "Hello"; // Hiển thị Hello lên màn hình cout << Hello; // Hiển thị nội dung của biến Hello lên màn hình Toán tử chèn (<<) có thể được sử dụng nhiều lần trong một câu lệnh: cout << "Hello, " << "I am " << "a C++ sentence"; Câu lệnh trên sẽ in thông báo Hello, I am a C++ sentence lên màn hình. Sự tiện lợi của việc sử dụng lặp lại toán tử chèn (<<) thể hiện rõ khi chúng ta muốn hiển thị nhiều biến và hằng hơn là chỉ một biến: cout << "Hello, I am " << age << " years old and my email address is " << email_add; Cần phải nhấn mạnh rằng cout không nhảy xuống dòng sau khi xuất dữ liệu, vì vậy hai câu lệnh sau: cout << "This is a sentence."; cout << "This is another sentence."; sẽ được hiển thị trên màn hình: This is a sentence.This is another sentence. Bởi vậy khi muốn xuống dòng chúng ta phải sử dụng ký tự xuống dòng, trong C++ là \n: cout << "First sentence.\n "; cout << "Second sentence.\nThird sentence."; sẽ viết ra màn hình như sau: First sentence. Second sentence. Third sentence. Thêm vào đó, để xuống dòng bạn có thể sử dụng tham số endl. Ví dụ: cout << "First sentence." << endl; cout << "Second sentence." << endl; sẽ in ra màn hình: 25
26. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản First sentence. Second sentence. Tham số endl có một tác dụng đặc biệt khi nó được dùng với các dòng dữ liệu sử dụng bộ đệm: Các bộ đệm sẽ được flushed (chuyển toàn bộ thông tin từ bộ đệm ra dòng dữ liệu). Tuy nhiên, theo mặc định cout không sử dụng bộ đệm. Các ký tự điều khiển Đây là các kí tự đặc biệt, bắt đầu bằng kí tự \ tiếp theo là 1 kí tự dùng để điều khiển: chuyển con trỏ màn hình, vị trí in dữ liệu, - \n : chuyển con trỏ màn hình xuống dòng mới - \t : dấu tab - \b : (backspace) lùi một kí tự (xoá kí tự trước vị trí con trỏ hiện tại). 5.2. Nhập dữ liệu (cin) Thao tác vào chuẩn trong C++ được thực hiện bằng cách sử dụng toán tử đã quá tải >> với dòng cin. Theo sau toán tử này là biến sẽ lưu trữ dữ liệu được đọc vào. Ví dụ: int age; cin >> age; khai báo biến age có kiểu int và đợi nhập dữ liệu từ cin (bàn phím) để lưu trữ nó trong biến kiểu nguyên này. cin chỉ bắt đầu xử lý dữ liệu nhập từ bàn phím sau khi phím Enter được gõ. Vì vậy dù bạn chỉ nhập một ký tự thì cin vẫn sẽ kiên nhẫn chờ cho đến khi bạn gõ phím Enter. 26
27. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Chương 4. Các cấu trúc điều khiển 1. Lệnh đơn và lệnh phức 1.1. Lệnh đơn Một biểu thức kiểu như: a =5; a+ =6; trở thành câu lệnh khi có đi kèm theo dấu chấm phẩy (;) phía cuối câu. Ví dụ: a = 5; a+=6; 1.2. Lệnh phức hay khối lệnh Lệnh phức là một dãy các các câu lệnh được bao bởi cặp dấu ngoặc nhọn {}. Ví dụ 1: { S+=(i*i); i++; } Ví dụ 2: { cout<<a[i][j]<<" "; if (j==i) cout<<"\n"; } 2. Cấu trúc điều kiện if else 2.1. Dạng khuyết If (biểu thức điều kiện) { Khối lệnh; } Cách hoạt động: Đầu tiên, chương trình kiểm tra biểu thức điều kiện sau if. Nếu biểu thức điều kiện đúng thì các câu lệnh trong khối lệnh trong cấu trúc if được thực hiện. Ngược lại, chương trình sẽ thoát ra khỏi cấu trúc if và thực hiện các lệnh tiếp theo sau cấu trúc if. 27
28. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Biểu diễn dưới dạng lưu đồ cách hoạt động của cấu trúc if: Sai Biểu thức đk Đúng Khối lệnh 2.2. Dạng đầy đủ if (biểu thức điều kiện) { Khối lệnh 1; } else { Khối lệnh 2; } Cách hoạt động: Đầu tiên, chương trình kiểm tra biểu thức điều kiện sau if, nếu biểu thức điều kiện đúng thì thực hiện các câu lệnh trong khối lệnh 1. Ngược lại, nếu biểu thức điều kiện sai sẽ thực hiện các câu lệnh trong khối lệnh 2. Biểu diễn bằng lưu đồ của cấu trúc if else: 28
29. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Sai Biểu thức đk Đúng Khối lệnh 2; Khối lệnh 1; Ví dụ 1: Sử dụng cấu trúc if và if else để nhập vào điểm của 3 môn: Toán, lý, hóa và tính điểm trung bình: #include int main() { double dtb,dt,dl,dh; cout >dt; cout >dl; cout >dh; dtb = (dt+dl+dh)/3; cout =5&&dtb =7 && dtb<8) cout<<"Hoc luc kha"; else cout<<"Hoc luc gioi"; return 0; } Ví dụ 2: Giải phương trình bậc 1: ax + b = 0 29
30. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản #include #include int main() { int a,b; float x; cout >a>>b; if (a==0 && b==0) cout #include main() { int a; cout >a; if (a 0) cout<<"Can bac hai cua a la: "<< sqrt(a); } 3. Cấu trúc lựa chọn: switch case Cấu trúc switch case cho phép lựa chọn một nhánh trong nhiều khả năng tùy vào điều kiện xảy ra. Cú pháp: switch (Biểu thức nguyên) { 30
31. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản case n1: Khối lệnh 1; case n2: Khối lệnh 2; case nk: Khối lệnh k; [default: Khối lệnh; ] } Trong đó: ni là các số nguyên, hằng ký tự hoặc biểu thức hằng. Các ni cần có giá trị khác nhau. Đoạn chương trình nằm trong cặp ngoặc nhọn {} là thân của switch. default, case là các từ khóa. default là thành phần không bắt buộc. Cách hoạt động: sự hoạt động của cấu trúc switch case phụ thuộc vào giá trị của biểu thức nguyên sau switch. Đầu tiên được tính, sau đó lần lượt so sánh giá trị của với các biểu thức hằng , , . Nếu giá trị của một biểu thức hằng thứ k trong các biểu thức này trùng với giá trị của thì chương trình sẽ thực hiện các lệnh bắt đầu từ khối lệnh k và tiếp tục các lệnh phía dưới cho tới khi: + Gặp câu lệnh : break (tất nhiên nếu gặp các câu lệnh return, exit thì cũng kết thúc). + Gặp dấu đóng móc } hết cấu trúc switch. Nếu không trùng với giá trị nào trong các biểu thức hằng thì khối lệnh (các lệnh sau mệnh đề default nếu có) sẽ được thực hiện, rồi ra khỏi cấu trúc switch. Ví dụ 1: Sử dụng cấu trúc switch case, hãy viết chương trình: nếu nhập vào là ‘P’ hoăc ‘p’ thì hiển thị dòng chữ “Cao dang co dien Ha Noi”. #include main() { char ch; cout >ch; switch (ch) { case 'P': case 'p': cout<<"Cao dang co dien Ha Noi"; 31
32. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản } } Ví dụ 2: Viết chương trình sử dụng cấu trúc switch case, nhập 2 số nguyên x, y từ bàn phím, chương trình đưa ra lựa chọn: + Nếu người sử dụng nhập ‘+’: Thực hiện: x + y; + Nếu người sử dụng nhập ‘-‘: Thực hiện: x – y; + Nếu người sử dụng nhập ‘*’: Thực hiện: x * y; + Nếu người sử dụng nhập ‘/‘: Thực hiện: x / y; Nếu người sử dụng không nhập một trong các toán tử trên thì đưa ra dòng thông báo: “Khong hieu toan tu nay!”. #include int main() { int X; cout >X; int Y; cout >Y; char Op; cout >Op; switch(Op) { case '+': cout<<"Ket qua:"<<X+Y<<"\n"; break; case '-': cout<<"Ket qua:"<<X-Y<<"\n"; break; case '*': cout<<"Ket qua:"<<long(X)*Y<<"\n"; break; case '/': if (Y) 32
33. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản cout Bước 2: nếu giá trị tính được của là ‘sai’ (==0) thì kết thúc vòng lặp while. Bước 3: nếu giá trị của là ‘đúng’ (!=0) thì thực hiện khối lệnh sau while. Bước 4: quay lại bước 1 Chú ý: Thân while có thể được thực hiện một lần hoặc nhiều lần và cũng có thể không được thực hiện lần nào nếu ngay từ đầu biểu thức sau while đã sai. Biểu diễn bằng lưu đồ: Đúng Biểu thức Khối lệnh Sai Ví dụ 1: 33
34. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản #include main() { int n; cout >n; while (n>0) { cout const int Max =10; // gioi han void main() { int n, k ; float S, pt; cout >n; while((n Max)) { cout >n; } S=pt=1; k=2; while(k<=n) { pt /=k; S+=pt; k++; } cout<<"\nGia tri tong S = “<<S; 34
35. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản } Ví dụ 3: Viết chương trình nhập số nguyên n từ bàn phím, n 0, tính và in giá trị n! (giai thừa của n), với n! = 1*2* *(n-1)*n #include const int Max =10; // giới hạn giá trị cần tính void main() { int n, i; long gt; cout >n; while((n Max)) { cout >n; } gt=i=1; while(i<=n) { gt*=i; i++; } cout<<"\nGia tri n = “<<gt; } 4.2. Cấu trúc lặp do while Trong toán tử while việc kiểm tra điều kiện kết thúc đặt ở đầu chu trình. Khác với while, do while việc kiểm tra điều kiện kết thúc đặt cuối chu trình. Như vậy thân của chu trình bao giờ cũng được thực hiện ít nhất một lần. Cú pháp: do Khối lệnh; while (biểu thức); Sự hoạt động của vòng lặp do while: 35
36. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Bước 1: thực hiện khối lệnh sau do. Bước 2: kiểm tra giá trị biểu thức sau while, nếu có giá trị ‘đúng’ ( khác 0) thì lặp lại bước 1, nếu ‘sai’ (=0) thì kết thúc vòng lặp. Biểu diễn dưới dạng lưu đồ: Khối lệnh Đúng Biểu thức Sai Ví dụ 1: #include main() { unsigned long n; do { cout >n; cout int main() { unsigned long n; do { 36
37. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản cout >n; cout<<" Ban vua nhap day so la:"<<n<< "\n"; } while (n!=0); return 0; } 4.3. Cấu trúc lặp for Cú pháp: for (biểu thức 1; biểu thức 2; biểu thức 3) Khối lệnh; Trong đó: Biểu thức 1: biểu thức khởi đầu. Biểu thức 2: biểu thức điều kiện - điều kiện lặp. Biểu thức 3: bước nhảy - thường dùng với ý nghĩa là thay đổi bước nhảy. Cả 3 biểu thức này đều là tuỳ chọn, chúng có thể vắng mặt trong câu lệnh cụ thể nhưng các dấu chấm phẩy vẫn phải có. Sự hoạt động của vòng lặp for: Hoạt động của for theo các bước sau: Bước 1: Thực hiện biểu thức khởi đầu – Biểu thức 1. Bước 2: Tính giá trị biểu thức 2 để xác định điều kiện lặp. Nếu biểu thức 2 có giá trị ‘sai’ (==0) thì ra khỏi vòng lặp. Ngược lại, nếu biểu thức có giá trị ‘đúng’ ( khác 0) thì chuyển tới bước 3. Bước 3: Thực hiện khối lệnh sau for ( thân của for ), chuyển tới bước 4. Bước 4: Thực hiện biểu thức, rồi quay về bước 2. Biểu diễn dưới dạng lưu đồ: 37
38. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản Biểu thức 1 Sai Biểu thức 2 Đúng Khối lệnh Biểu thức 3 Ví dụ 1: #include main() { for (int n = 10; n>0; n ) { cout void main() { int n,a,max,min,i; do { 38
39. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản cout >n; }while(n >a; max=min=a; for(i=2; i >a; if(a>max) max=a; else if(a void main() int n; { while (1) { cout >n; 39
40. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản if(n void main() { for(int i=10 ; i int main () { int n=10; loop: ; cout << n << ", "; n ; 40
41. Đề cương môn: Lập trình Cơ bản if (n>0) goto loop; cout << "Kết thúc!"; return 0; } 5.4. Hàm exit Hàm exit() trong C/C++ được sử dụng để thoát khỏi chương trình. Hàm này, khi được triệu gọi sẽ ngay lập tức kết thúc chương trình và chuyển quyền điều khiển cho hệ điều hành. Cú pháp: exit (int mã_trả_về); mã_trả_về thường là số 0. Số 0 sẽ xác định việc kết thúc chương trình một cách bình thường. Tuy nhiên có một vài trường hợp mã_trả_về là những số khác 0 để xác định một vài loại lỗi. Bài tập luyện Bài 1: Viết chương trình giải phương trình bậc nhất ax + b = 0 Bài 2: Viết chương trình giải phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) Bài 3: Viết chương trình giải phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 (a bất kỳ) Bài 4: Viết chương trình nhập vào N, kiểm tra N có phải là số nguyên tố không ? Bài 5: Viết chương trình nhập vào N, tính tổng và in ra tất cả các số ước số của N. Ví dụ: N = 20 - Tập các ước số của 20 là: 1, 2, 4, 5, 10, 20 - Tổng các ước số = 42 Bài 6: Viết chương trình nhập vào số nguyên dương N, tính tổng a. S1 = 1 + 2 + 3 + 4 + + N b. S2 = 12 + 22 + 32 + 42 + + N2 41