ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH LẬP TRÌNH CĂN BẢN NGHỀ: LẬP TRÌNH MÁY TÍNH Trình độ trung cấp/cao đẳng (Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày tháng năm 20 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) Tác giả: Vương Thị Minh Nguyệt Năm ban hành : 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Trƣớc đây, để tạo ra chƣơng trình máy tính ngƣời ta phải làm việc trực tiếp với các con số 0 hoặc 1, hay còn gọi là ngôn ngữ máy. Công việc này vô cùng khó khăn, chiếm nhiều thời gian, công sức và đặc biệt dễ gây ra lỗi.
Để khắc phục nhƣợc điểm này, ngƣời ta đề xuất ra hợp ngữ, một ngôn ngữ cho phép thay thế dãy 0 hoặc 1 này bởi các từ gợi nhớ tiếng Anh. Tuy nhiên, cải tiến này vẫn còn chƣa thật thích hợp với đa số ngƣời dùng máy tính, những ngƣời luôn mong muốn các lệnh chính là ý nghĩa của các thao tác mà nó mô tả. Vì vậy, ngay từ những năm 1950, ngƣời ta đã xây dựng những ngôn ngữ lập trình mà câu lệnh của nó gần với ngôn ngữ tự nhiên. Các ngôn ngữ này đƣợc gọi là ngôn ngữ lập trình bậc cao.
Lập trình căn bản với Pascal và C, C++ Đây là 2 ngôn ngữ căn bản và phổ biến nhất mà hầu nhƣ sinh viên nào cũng cần phải học qua trong giai đoạn mới bắt đầu học lập trình Giáo trình này đƣợc thiết kế theo từng mô đun/ môn học thuộc hệ thống mô đun/môn học của một chƣơng trình, để đào tạo hoàn chỉnh nghề Lập trình máy tính ở cấp trình độ bậc cao và đƣợc dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, cũng có thể đƣợc sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật. Mục tiêu thực hiện của môn học: - Phân tích chƣơng trình: xác định nhiệm vụ chƣơng trình (phải làm gì), xác định dữ liệu và cấu trúc dữ liệu của hệ thống. Phân tích và xây dựng thuật toán. - Thiết kế chƣơng trình: tìm giải pháp kỹ thuật (làm thế nào) đối với những công việc đã xác định trong giai đoạn phân tích.
- Viết chƣơng trình. - Vận dụng điều kiện, trợ giúp môi trƣờng của ngôn ngữ lập trình, chẳng hạn: trình biên tập mã lệnh. - Mô tả đƣợc hằng và biến dùng trong chƣơng trình. - Vận dụng quy tắc cú pháp của ngôn ngữ lập trình.
- Vận dụng các cấu trúc điều khiển, cấu trúc lặp. 1 - Trình bày chƣơng trình có chú thích (tóm tắt) cho từng đoạn mã, thuận lợi cho việc theo dõi chức năng của chúng. - Thử nghiệm đƣợc chƣơng trình: - Sử dụng bộ dữ liệu thử, thử nghiệm các giai đoạn, phân tích giá trị biến qua từng đoạn mã (mô đun chƣơng trình) - Sử dụng công cụ: dùng Debugger của hệ thống để phân tích biến và cấu trúc dữ liệu tƣơng ứng. Nội dung chính của môn học: CHƢƠNG 1: THUẬT TOÁN CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C++ CHƢƠNG 3: CÁC THÀNH PHẦN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ BẢN CHƢƠNG 4: CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CHƢƠNG 5: HÀM CHƢƠNG 6: MẢNG CHƢƠNG 7: CON TRỎ CHƢƠNG 8: CẤU TRÚC Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã cố gắng tham khảo nhiều tài liệu và giáo trình khác nhƣng tác giả không khỏi tránh đƣợc những thiếu sót và hạn chế.
Tác giả chân thành mong đợi những nhận xét, đánh giá và góp ý của sinh viên và đồng nghiệp để cuốn giáo trình ngày một hoàn thiện hơn. An Giang, ngày tháng năm 20 Tham gia biên soạn Vương Thị Minh Nguyệt 2 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU .1 CHƢƠNGTRÌNH MÔN HỌC .6 CHƢƠNG 1: THUẬT TOÁN .CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA THUẬT TOÁN. PHƢƠNG PHÁP BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN. 16 CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C++ .LỊCH SỬ HÌNH THÀNH .CẤU TRÚC MỘT CHƢƠNG TRÌNH C++ .MỘT SỐ VÍ DỤ MẪU.
CÀI ĐẶT CHƢƠNG TRÌNH. KHỞI ĐỘNG CHƢƠNG TRÌNH .SOẠN THẢO CHƢƠNG TRÌNH .THOÁT KHỎI CHƢƠNG TRÌNH. 23 CHƢƠNG 3: CÁC THÀNH PHẦN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ BẢN .CÁC KIỂU KIỂU DỮ LIỆU CƠ BẢN. CÁC PHÉP TOÁN CỦA C++ .XUẤT, NHẬP DỮ LIỆU.
39 CHƢƠNG 4: CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN .LỆNH ĐƠN VÀ LỆNH PHỨC .CẤU TRÚC ĐIỀU KIỆN if. CẤU TRÚC LỰA CHỌN switch. CÁC CẤU TRÚC LẶP .CÂU LỆNH break, continue, goto và hàm exit. 55 CHƢƠNG 5: HÀM.
KẾT QUẢ TRẢ VỀ CỦA HÀM. CÁCH TRUYỀN THAM SỐ CHO HÀM. 66 CHƢƠNG 6: MẢNG .KHỞI TẠO MẢNG. DÙNG MẢNG LÀM THAM SỐ.
MẢNG NHIỀU CHIỀU. 74 CHƢƠNG 7: CON TRỎ .CON TRỎ VÀ ĐỊA CHỈ .KHAI BÁO BIẾN KIỂU CON TRỎ .CON TRỎ MẢNG. CON TRỎ HẰNG .CON TRỎ KHÔNG KIỂU .KHỞI TẠO CON TRỎ. CON TRỎ TRỎ TỚI CON TRỎ .CON TRỎ HÀM.
87 CHƢƠNG 8: CẤU TRÚC.KHAI BÁO CẤU TRÚC .TRUY CẬP ĐẾN CÁC THÀNH PHẦN CỦA CẤU TRÚC. CON TRỎ CẤU TRÚC VÀ ĐỊA CHỈ CẤU TRÚC. 98 CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN.99 TÀI LIỆU THAM KHẢO .99 5 CHƢƠNGTRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: LẬP TRÌNH CĂN BẢN Mã số môn học: MH 10 Thời gian thực hiện môn học: 75 giờ (Lý thuyết: 20 giờ, thực hành, thí nghệm, thảo luận: 51 giờ, kiểm tra: 4 giờ). VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC: 1.
Vị trí: - Thuộc nhóm môn: Cơ sở - Đƣợc bố trí sau các môn: Môn học đƣợc bố trí sau khi học sinh học xong các môn: toán cho tin học và tin học căn bản.Tính chất: - Là môn học chuyên môn nghề bắt buộc, là nền tảng để HSSV có thể làm quen với kiến thức lập trình và học các môn học mô đun liên quan. MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC: 1. Về kiến thức - Phân tích chƣơng trình: xác định nhiệm vụ chƣơng trình (phải làm gì), xác định dữ liệu và cấu trúc dữ liệu của hệ thống. Phân tích và xây dựng thuật toán.
- Thiết kế chƣơng trình: tìm giải pháp kỹ thuật (làm thế nào) đối với những công việc đã xác định trong giai đoạn phân tích. Về kỹ năng - Vận dụng điều kiện, trợ giúp môi trƣờng của ngôn ngữ lập trình, chẳng - Trình bày chƣơng trình có chú thích (tóm tắt) cho từng đoạn mã, thuận lợi cho việc theo dõi chức năng của chúng. - Thử nghiệm đƣợc chƣơng trình 3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm - Nghiêm túc trong học tập và thực hiện tốt các yêu cầu đƣợc giao.
- Luôn động não suy nghĩ. Thƣờng xuyên luyện tập tƣ duy trong việc học - Thực hiện học tập và thực hành nhóm. NỘI DUNG MÔN HỌC: Chƣơng 1: Thuật toán I. Khái niệm II.
Các đặc trƣng của thuật toán III. Phƣơng pháp biểu diễn Chƣơng 2: Giới thiệu ngôn ngữ lập trình C++ I. Lịch sử hình thành II. Đặc điểm 6 III.
Cấu trúc của một chƣơng trình C++ IV. Một số ví dụ mẫu V. Cài đặt chƣơng trình VI. Khởi động chƣơng trình VII.
Soạn thảo chƣơng trình VIII. Thoát khỏi chƣơng trình Chƣơng 3: Các thành phần và các kiểu dữ liệu cơ bản I. Các thành phần II. Các kiểu dữ liệu căn bản III.
Các phép toán của C++ V. Xuất nhập dữ liệu Chƣơng 4: Các cấu trúc điều khiển I. Lệnh đơn và lệnh phức II. Cấu trúc điều kiện: if.
Cấu trúc lựa chọn: switch. Các cấu trúc lặp V. Câu lệnh break, continue, goto và hàm exit Chƣơng 5: Hàm I. Khái niệm II.
Khai báo hàm III. Kết quả trả về của hàm – Lệnh return IV. Cách truyền tham số cho hàm V. Đệ qui Chƣơng 6: Mảng I.
Khái niệm II. Khai báo mảng III. Khởi tạo mảng IV. Dùng mảng làm tham số Chƣơng 7: Con trỏ I.
Khái niệm II. Toán tử lấy địa chỉ (&) III. Toán tử tham chiếu (*) IV. Khai báo biến kiếu con trỏ V.
Các phép toán 7 VI. Con trỏ hằng VII. Con trỏ mảng VIII. Khởi tạo con trỏ IX.
Con trỏ trỏ tới con trỏ X. Con trỏ không kiểu XI. Con trỏ hàm Chƣơng 8: Cấu trúc I. Khái niệm cấu trúc II.
Khai báo cấu trúc III. Truy cập đến các thành phần của cấu trúc IV. Ví dụ cấu trúc 8 CHƢƠNG 1 THUẬT TOÁN Giới thiệu Thuật toán là một hệ thống chặt chẽ và rõ ràng các qui tắc nhằm xác định một dãy các thao tác trên những đối tƣợng, sao cho sau một số hữu hạn bƣớc thực hiện các thao tác, ta đạt đƣợc mục tiêu định trƣớc. Bài này sẽ trình bày khái niệm thuật toán, các đặc trƣng của thuật toán, phƣơng pháp biểu diễn của thuật toán Mục tiêu Trình bày đƣợc khái niệm thuật toán, các đặc trƣng của thuật toán, phƣơng pháp biểu diễn của thuật toán Nội dung chính I.
KHÁI NIỆM Thuật toán là một hệ thống chặt chẽ và rõ ràng các qui tắc nhằm xác định một dãy các thao tác trên những đối tƣợng, sao cho sau một số hữu hạn bƣớc thực hiện các thao tác, ta đạt đƣợc mục tiêu định trƣớc. Ví dụ 1: Giải phƣơng trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 Nhập a, b, c Nếu a = 0 thì kết thúc thuật toán (phƣơng trình đã cho không phải là phƣơng trình bậc hai). Nếu a ≠ 0 thì tính delta = b2 – 4ac Nếu delta > 0 Phƣơng trình có hai nghiệm phân biệt b delta b delta x1 ; x2 2a 2a Kết thúc thuật toán. Nếu delta = 0 b Phƣơng trình có nghiệp kép x 2a Kết thúc thuật toán.
Nếu delta < 0 Phƣơng trình vô nghiệm. Kết thúc thuật toán. CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA THUẬT TOÁN 1. Tính xác định Ở mỗi bƣớc của thuật toán, các thao tác phải hết sức rõ ràng.
Không thể gây nên sự nhập nhằng, lẫn lộn, tùy tiện. Nói cách khác là trong cùng một điều kiện, hai bộ xử lí cùng thực hiện một bƣớc của thuật toán thì phải cho cùng một kết quả. Tính hữu hạn dừng Một thuật toán bao giờ cũng phải dừng lại sau một số hữu hạn bƣớc. Tính đúng đắn Sau khi thực hiện tất cả các lệnh của thuật toán ta phải đƣợc kết quả mong muốn, kết quả đó thƣờng đƣợc xác định theo định nghĩa có trƣớc.
Tính phổ thông Thuật toán có thể giải bất kì bài toán nào trong cùng một lớp các bài toán, có nghĩa là thuật toán có thể làm việc với các dữ liệu khác nhau, trong một miền xác định và luôn dẫn đến kết quả mong muốn.