›
›

Giáo trình Tin học cơ sở A - Ngôn ngữ lập trình C

pdf 92 trang phuongnguyen 7540
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Tin học cơ sở A - Ngôn ngữ lập trình C", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_tin_hoc_co_so_a_ngon_ngu_lap_trinh_c.pdf

Nội dung text: Giáo trình Tin học cơ sở A - Ngôn ngữ lập trình C

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN GIÁO TRÌNH TIN HỌC CƠ SỞ A (Ngơn ngữ lập trình C) ~*~ ĐẶNG BÌNH PHƯƠNG Lưu hành nội bộ
  2. Mục lục CHƯƠNG 6. GIỚI THIỆU NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH C 1 6.1 GIỚI THIỆU 1 6.2 BỘ TỪ VỰNG CỦA C 3 6.3 CẤU TRÚC MỘT CHƯƠNG TRÌNH C 5 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 7 CHƯƠNG 7. CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ SỞ 9 7.1 CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ SỞ 9 7.2 BIẾN, HẰNG, CÂU LỆNH VÀ BIỂU THỨC 11 7.3 CÁC LỆNH NHẬP XUẤT 21 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 25 CHƯƠNG 8. CÂU LỆNH ĐIỀU KIỆN VÀ RẼ NHÁNH 26 8.1 CÂU LỆNH ĐIỀU KIỆN IF ELSE 26 8.2 CÂU LỆNH RẼ NHÁNH SWITCH 29 8.3 KINH NGHIỆM SỬ DỤNG CÂU LỆNH ĐIỀU KIỆN VÀ RẼ NHÁNH 32 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 33 CHƯƠNG 9. CÂU LỆNH LẶP 34 9.1 CÂU LỆNH FOR 34 9.2 CÂU LỆNH WHILE 37 9.3 CÂU LỆNH DO WHILE 40 9.4 KINH NGHIỆM SỬ DỤNG CÁC CÂU LỆNH LẶP 42 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 42 CHƯƠNG 10. HÀM 44 10.1 KHÁI NIỆM 44 10.2 CÚ PHÁP 45 10.3 TẦM VỰC CỦA BIẾN VÀ HÀM 47 10.4 THAM SỐ VÀ LỜI GỌI HÀM 49 10.5 ĐỆ QUY 51 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 52
  3. CHƯƠNG 11. DỮ LIỆU KIỂU MẢNG (ARRAY) 53 11.1 KHÁI NIỆM 53 11.2 KHAI BÁO 53 11.3 TRUY XUẤT DỮ LIỆU KIỂU MẢNG 56 11.4 TRUYỀN MẢNG CHO HÀM 58 11.5 MỘT SỐ BÀI TỐN TRÊN MẢNG MỘT CHIỀU 59 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 77 CHƯƠNG 12. MỘT SỐ KIỂU DỮ LIỆU NÂNG CAO 79 12.1 KIỂU CHUỖI KÝ TỰ (STRING) 79 12.2 KIỂU CẤU TRÚC (STRUCT) 83 12.3 KIỂU TẬP TIN (FILE) VÀ KIỂU CON TRỎ (POINTER) 86 BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG 87
  4. Chương 6. Giới thiệu ngơn ngữ lập trình C 1 Chương 6. GiỚI THIỆU NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH C Trong phần 1, chúng ta đã lần lượt tìm hiểu tổng quan về máy tính điện tử bao gồm các khái niệm về phần cứng, phần mềm, hệ điều hành, mạng máy tính, biểu diễn thơng tin bên trong mạng máy tính và bước đầu làm quen với các khái niệm lập trình, biểu diễn thuật tốn bằng sơ đồ khối Bước sang phần 2, chúng ta sẽ đi sâu tìm hiểu cách viết chương trình máy tính bằng ngơn ngữ lập trình C để giải quyết một vấn đề, một bài tốn nào đĩ. Chương này giới thiệu về ngơn ngữ lập trình C, giúp chúng ta cĩ cái nhìn tổng quan về ngơn ngữ lập trình này. 6.1 Giới thiệu Ngơn ngữ C được thiết kế bởi nhà khoa học Dennis Ritchie tại phịng thí nghiệm Bell Telephone vào năm 1972. C được thiết kế để viết hệ điều hành UNIX và để hỗ trợ cho các nhà lập trình nhanh chĩng hồn thành cơng việc của mình. Về tên gọi, ngơn ngữ C được đặt tên như thế vì tiền thân của nĩ là ngơn ngữ B. Ngơn ngữ B được phát triển bởi nhà khoa học Ken Thompson, ơng cũng làm việc tại phịng thí nghiệm Bell. C là một ngơn ngữ lập trình rất mạnh và linh động do đĩ việc sử dụng nĩ nhanh chĩng vượt qua khỏi giới hạn của phịng thí nghiệm Bell. Các nhà lập trình ở khắp bắt đầu sử dụng nĩ để viết đủ loại chương trình. Ngay sau đĩ, nhiều nhà sản xuất phần mềm bắt đầu tung ra các phiên bản C khác nhau, và việc phân
  5. 2 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở biệt hay sử dụng ngơn ngữ C bắt đầu làm cho các nhà lập trình bối rối. Để giải quyết vấn đề này, Viện Định Chuẩn Quốc Gia Mỹ (American National Standard Institute) gọi tắt là ANSI đã triệu một cuộc họp vào năm 1983 nhằm thiết lập các chuẩn mực cho ngơn ngữ C và được gọi là ANSI C. Ngồi ngơn ngữ C cịn cĩ rất nhiều ngơn ngữ lập trình cấp cao khác như Pascal, BASIC nhưng theo đánh giá của các chuyên gia điện tốn, C cĩ những ưu điểm nổi bật như sau : • C là ngơn ngữ rất mạnh và linh động, cĩ khả năng thể hiện bất kỳ ý tưởng nào của bạn. Nĩ cĩ thể chạy trên các hệ điều hành khác nhau và cĩ thể chen các đoạn lệnh C vào cách chương trình viết bằng ngơn ngữ khác. • C là ngơn ngữ rất phổ biến, được sử dụng rộng rãi bởi các nhà lập trình chuyên nghiệp. Do đĩ cĩ rất nhiều cơng cụ được phát triển giúp mọi người cĩ thể lập trình bằng ngơn ngữ C nhanh chĩng hơn. • C là ngơn ngữ cĩ tính khả chuyển. Tức là một chương trình C được víêt cho một hệ thống máy tính nào đĩ (ví dụ IBM PC) cũng cĩ thể được biên dịch và chạy trên một hệ thống máy tính khác (ví dụ DEC VAX) với rất ít thay đổi hay hầu như khơng cần thay đổi gì cả. • C là ngơn ngữ lập trình cơ đọng, chỉ chứa các thuật ngữ gọi là từ khĩa, là cơ sở để xây dựng chương trình. • C là ngơn ngữ lập trình đơn thể. Mã lệnh trong C cĩ thể được viết thành các hàm và cĩ thể được sử dụng lại trong nhiều chương trình khác nhau. Ngày nay cĩ một số ngơn ngữ lập trình cấp cao khác như C++, C#, Đây là các ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng và cĩ thể xem là ngơn ngữ C nâng cấp. Do đĩ, tồn bộ những gì bạn học được trong ngơn ngữ C đều cĩ thể áp dụng cho các ngơn ngữ nâng cấp đĩ.
  6. Chương 6. Giới thiệu ngơn ngữ lập trình C 3 6.2 Bộ từ vựng của C 6.2.1 Các ký tự dùng trong C C là ngơn ngữ lập trình phân biệt chữ In (Upcase) và chữ thường (Lowcase) trong câu lệnh, biến, hằng, kiểu. Các ký tự hợp lệ được liệt kê dưới đây: • Bộ chữ cái 26 ký tự Latinh A, B, C Z, a, b, c z • Bộ chữ số thập phân : 0, 1, 2, , 9 • Các ký hiệu tốn học thơng dụng : + - * / = ( ) • Các ký tự đặc biệt : . , : ; [ ] % \ # $ ‘, gạch nối _, ‘ ’ 6.2.2 Từ khĩa (Keyword) Từ khĩa là các từ dành riêng trong ngơn ngữ, mỗi từ cĩ chức năng nhất định và khi sử dụng phải viết đúng cú pháp. Từ khĩa phân biệt chữ hoa chữ thường. Ngồi ra, khơng thể sử dụng từ khĩa để đặt tên cho các biến, hàm, tên chương trình con. Từ khĩa được chia thành các loại sau đây: • Các từ khĩa dùng để khai báo const enum extern register signed static struct typedef union unsigned volatile • Các từ khĩa về kiểu dữ liệu char double float int long short void • Các từ khĩa điều khiển case default else if switch • Các từ khĩa vịng lặp do for while • Các từ khĩa điều khiển break continue goto return • Các từ khĩa khác asm goto sizeof
  7. 4 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 6.2.3 Tên hay định danh (Identifier) Tên hay định danh là một dãy ký tự dùng để chỉ tên một hằng số, hằng ký tự, tên một biến, một kiểu dữ liệu, một hàm. Tên khơng được trùng với các từ khĩa và được tạo thành từ các chữ cái và các chữ số nhưng bắt buộc chữ đầu phải là chữ cái hoặc dấu gạch dưới _. Cĩ thể sử dụng ký tự _ chen trong tên nhưng khơng cho phép chen giữa các khoảng trắng. Tuy nhiên ta nên đặt tên ngắn gọn, dễ nhớ và đầy đủ ý nghĩa. Ví dụ: Các tên hợp lệ: GiaiPhuongTrinh, Bai_Tap1, Các tên khơng hợp lệ: 1A, Giai Phuong Trinh, Ngơn ngữ C phân biệt chữ hoa chữ thường, do đĩ các tên sau đây cĩ ý nghĩa khác nhau: BaiTap, baitap, BAITAP 6.2.4 Dấu chấm phẩy (;) Dấu chấm phẩy ; được sử dụng để phân cách các câu lệnh trong C. Ví dụ: printf(“Nhập a : ”); scanf(“%d”, &a); 6.2.5 Câu ghi chú C cho phép người lập trình chèn vào chương trình các câu ghi chú ở bất kỳ vị trí nào nhằm mục đích làm sáng tỏ thêm cấu trúc của chương trình mà khơng làm ảnh hưởng đến các phần khác. Các câu ghi chú cĩ thể được ghi trên một dịng hoặc trên các dịng khác nhau miễn là chúng được bao bởi dấu /* ở đầu và dấu */ ở cuối. Ví dụ: /* Chương trình giải phương trình bậc nhất ax + b = 0 */ /* Họ và Tên : Nguyễn Văn A MSSV : 0712001 */ Một số trình biên dịch sau này cho phép sử dụng hai dấu xổ chéo // thay cho việc dùng /* */ đối với các ghi chú trên 1 dịng. Ví dụ: // Chương trình giải phương trình bậc nhất ax + b = 0
  8. Chương 6. Giới thiệu ngơn ngữ lập trình C 5 6.2.6 Hằng ký tự và hằng chuỗi Hằng ký tự cĩ giá trị là các ký tự trong bảng mã ASCII, được biểu diễn trong cặp dấu nháy đơn. Ví dụ: ‘A’, ‘a’, ‘0’, ‘ ’, Hằng chuỗi là dãy các ký tự, được biểu diễn trong cặp dấu nháy kép “ ” Ví dụ : “Tin học cơ sở A”, “Tơi tên là: Nguyễn Văn A” 6.3 Cấu trúc một chương trình C Chương trình được viết bằng ngơn ngữ C gồm các phần chính sau đây: • Phần khai báo chèn các tập tin tiêu đề (header file) vào chương trình. Đây là các tập tin chứa các định nghĩa cần thiết cho trình biên dịch. Cĩ hai cách để xác định tập tin theo sau chỉ thị #include: bao tên tập tin bởi cặp dấu đối với tập tin thư viện như stdio.h, conio.h hoặc cặp dấu “ ” đối với các tập tin tiêu đề do người lập trình tạo ra. • Phần khai báo các biến tồn cục hoặc các hàm được sử dụng trong chương trình. Thơng thường người ta thường đặt các nguyên mẫu hàm (function prototype) ở đây cịn phần mơ tả hàm được đặt ở dưới cùng. • Phần định nghĩa hàm chính. Hàm này cĩ tên là main và là thành phần duy nhất luơn phải cĩ trong một chương trình C. Thơng thường chương trình sẽ bắt đầu bằng cách thực hiện các dịng lệnh trong hàm main này.
  9. 6 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở Ví dụ: // Phan khai bao chen cac tap tin tieu de #include #include // Phan khai bao cac bien toan cuc, nguyen mau ham int x, y; void Nhap(int &); // Prototype ham Nhap int TinhTong(int, int); // Protytype ham TinhTong // Phan dinh nghia ham main void main() { int a, b, tong; Nhap(a); Nhap(b); tong = TinhTong(a, b); printf(“Tong cua a va b la %d.”, tong); } // Phan mo ta cac ham void Nhap(int &n) { printf(“Nhap mot so nguyen: ”); scanf(“%d”, &n); } int TinhTong(int a, int b) { return a + b; }
  10. Chương 6. Giới thiệu ngơn ngữ lập trình C 7 Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Tên (định danh) nào sau đây đặt khơng hợp lệ, tại sao? a. Tin hoc co SO A b. 1BaiTapKHO c. THucHaNH d. TinHOC_DaiCuonG 2. Câu ghi chú dùng để làm gì? Cách sử dụng ra sao? Cho ví dụ minh họa. 3. Trình bày cấu trúc của một chương trình C. Giải thích ý nghĩa của từng phần trong cấu trúc. Thực hành Gõ và chạy thử các chương trình sau. Xác định phần tiêu đề, phần khai báo và phần thân của chương trình. 4. Chương trình xuất một câu thơng báo ra màn hình. #include void main() { printf(“Tin hoc co so A”); } 5. Chương trình tính tổng, hiệu, tích, thưong của 2 số nguyên a và b nhập từ bàn phím. #include #include void main() { int a, b, tong, hieu, tich; float thuong; // Nhap 2 so nguyen a va b printf(“Nhap hai so nguyen: “);
  11. 8 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở scanf(“%d%d”, &a, &b); // Tinh toan va xuat ket qua tong = a + b; hieu = a – b; tich = a * b; thuong = a * 1.0 / b; printf(“%d + %d = %d”, a, b, tong); printf(“%d - %d = %d”, a, b, hieu); printf(“%d * %d = %d”, a, b, tich); printf(“%d / %d = %0.2f”, a, b, thuong); getch(); } 6. Chương trình giải phương trình bậc nhất ax + b = 0 với a và b là 2 số nguyên nhập từ bàn phím. #include #include void main() { float a, b; // Nhap 2 so thuc a va b printf(“Nhap so thu nhat: “); scanf(“%f”, &a); printf(“Nhap so thu hai: “); scanf(“%f”, &b); // Xet cac dieu kien if (a == 0) { if (b == 0) printf(“Phuong trinh VSN”); else printf(“Phuong trinh VN”); } else printf(“Nghiem x = %0.2f”, -b/a); }
  12. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 9 Chương 7. CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ SỞ Chương này trình bày các kiểu dữ liệu cơ sở trong C đồng thời giới thiệu một số hàm để thao tác trên các kiểu dữ liệu đĩ. Phần cuối của chương sẽ giới thiệu các lệnh đơn giản như khai báo biến, lệnh gán, nhập xuất giúp chúng ta cĩ thể bắt đầu tự viết những chương trình tính tốn đơn giản. 7.1 Các kiểu dữ liệu cơ sở Trong C cĩ các kiểu cơ sở như sau: • Kiểu số nguyên. • Kiểu số thực. • Kiểu luận lý. • Kiểu ký tự. 7.1.1 Kiểu số nguyên Đây là các kiểu dữ liệu mà giá trị của nĩ là số nguyên. Dữ liệu kiểu số nguyên lại chia ra thành hai loại như sau: • Các số nguyên cĩ dấu (signed) để chứa các số nguyên âm hoặc dương. Kiểu Độ lớn Miền giá trị (Type) (Byte) (Range) char 1 –128 127 int 2 –32.768 32.768 short 2 –32.768 32.768 long 4 –2.147.483.648 +2.147.483.647
  13. 10 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở • Các số nguyên khơng dấu (unsigned) để chứa các số nguyên dương (kể cả số 0). Kiểu Độ lớn Miền giá trị (Type) (Byte) (Range) unsigned char 1 0 255 unsigned int 2 0 65.535 unsigned short 2 0 65.535 unsigned long 4 0 4.294.967.295 7.1.2 Kiểu số thực Đây là các kiểu dữ liệu mà giá trị của nĩ là số thực. Trong C định nghĩa các kiểu số thực chuẩn như sau: Kiểu (Type) Độ lớn (Byte) Miền giá trị (Range) float 4 3.4*10-38 3.4*1038 double 8 1.7*10-308 1.7*10308 Kiểu float là kiểu số thực cĩ độ chính xác đơn (single- precision floating-point), kiểu double là kiểu số thực cĩ độ chính xác kép (double-precision floating-point). 7.1.3 Kiểu luận lý Trong C khơng hỗ trợ kiểu luận lý tường minh mà chỉ ngầm hiểu một cách khơng tường minh như sau: • false (sai) là giá trị 0. • true (đúng) là giá trị khác 0, thường là 1. Các ngơn ngữ lập trình nâng cấp khác của C như C++ định nghĩ kiểu luận lý tường minh cĩ tên là bool (2 giá trị false/true). 7.1.4 Kiểu ký tự Đây chính là kiểu dữ liệu số nguyên char cĩ độ lớn 1 byte và miền giá trị là 256 ký tự trong bảng mã ASCII.
  14. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 11 7.2 Biến, hằng, câu lệnh và biểu thức 7.2.1 Biến và lệnh gán giá trị cho biến Biến là một vùng nhớ cĩ kích thước và cĩ một địa chỉ nhất định nằm trong bộ nhớ RAM. Biến dùng để lưu giữ một dữ liệu đầu vào, đầu ra hoặc một kết quả trung gian trong quá trình làm việc. Dữ liệu được lưu trong biến nên cách tổ chức thơng tin trong biến là kiểu của dữ liệu. Nội dung của biến cĩ thể thay đổi trong quá trình làm việc. Để phân biệt các biến với nhau, mỗi biến sẽ được đặt một tên theo quy tắc đặt định danh và được gọi là định danh biến (Variable Indentifier). Ví dụ: i, j, dem1, TONG_CONG, KetQua Bất kỳ một biến nào khi sử dụng trong chương trình đều phải được khai báo như sau: Cú pháp khai báo biến ; , ; Các biến cĩ cùng kiểu cĩ thể khai báo chung và cách nhau bằng dấu phẩy. Các biển khác kiểu nhau được khai báo cách nhau bằng dấu chấm phẩy. Ví dụ: int i, j, k; unsigned char dem; float ketqua, delta; Để xác định độ lớn của một biến (số byte mà biến chiếm giữ trong bộ nhớ) chúng ta sử dụng tốn tử sau: Tốn tử lấy độ lớn của biến int sizeof( )
  15. 12 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 7.2.2 Hằng số Hằng số cũng giống như biến nhưng nội dung của nĩ khơng thể thay đổi trong quá trình thực hiện chương trình. Trong C, ta cĩ hai kiểu hằng số, đĩ là hằng thường (literal constant) và hằng ký hiệu (symbol constant). 7.2.2.1 Hằng thường Cách khai báo hằng này thường được dùng để khởi tạo giá trị cho biến. Cú pháp khai báo hằng thường = ; Những hằng số nguyên cĩ thể được viết theo 3 dạng sau: • Một hằng số bắt đầu với bất kỳ một ký số nào khác 0 sẽ được hiểu là một số nguyên ở hệ thập phân. • Một hằng số bắt đầu với số 0 sẽ được hiểu là một số nguyên ở hệ bát phân. • Một hằng số bắt đầu với 0x hoặc 0X sẽ được hiểu là một số nguyên ở hệ thập lục phân. Ví dụ: int a = 1506; // 150610 int b = 01506; // 15068 int c = 0x1506; // 150616 int d = 0X1506; // 150616 Những hằng số chấm động cĩ thể viết theo ký hiệu hoa học. Ví dụ: float a = 1.76E2; // = 1.76*102 = 176 float b = 29.12e2; // = 29.12*102 = 2912 float c = 15.6e-3; // = 15.6*10-3 = 0.0156
  16. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 13 7.2.2.2 Hằng ký hiệu Hằng ký hiệu là một hằng được gán cho một cái tên trong chương trình. Khác với hằng thường, hằng ký hiệu khơng thể thay đổi giá trị trong quá trình thực hiện chương trình. Cĩ hai cách để khai báo hằng ký hiệu như sau: • Sử dụng chỉ thị #define Cú pháp khai báo hằng ký hiệu #define Ví dụ: #define MAX 100 #define PI 3.14 Dịng #define khơng kết thúc bằng dấu chấm phẩy vì nĩ chỉ là một chỉ thị tiền xử lý chứ khơng phải một câu lệnh. Cách làm này thực ra là thay thế cụm từ này bằng cụm từ kia. Chỉ thị #define cĩ thể đặt ở bất cứ đâu trong chương trình nhưng thường được nhĩm lại ở phần đầu chương trình. • Sử dụng từ khĩa const Cách khai báo hằng này giống với cách khai báo hằng thường (tức là phải xác định kiểu của hằng). Ví dụ: const int max = 100; const float PI = 3.14; 7.2.3 Câu lệnh Một câu lệnh (statement) là một chỉ thị trực tiếp, hồn chỉnh nhằm ra lệnh cho máy tính thực hiện một số tác vụ nhất định. Trong C, các câu lệnh cĩ thể viết trên cùng một dịng. Tuy nhiên,
  17. 14 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở để cho rõ ràng và dễ kiểm tra lỗi, mỗi câu lệnh nên đặt trên những dịng khác nhau. Trình biên dịch C sẽ bỏ qua các khoảng trắng (hay tab hoặc dịng trống) chen giữa lệnh. Ví dụ, các lệnh sau đây là tương đương nhau: tong=a+b; tong = a + b; tong = a + b; Tuy nhiên ta nên sử dụng cách thứ hai sẽ làm cho chương trình được trình bày đẹp và dễ đọc hơn. Cĩ một trường hợp trình biên dịch phải quan tâm đến khoảng trắng, đĩ là các khoảng trắng trong hằng chuỗi (chuỗi các ký tự). Ví dụ, các hằng chuỗi trong các câu lệnh sau đây là khác nhau: printf(“Tin hoc co so A.”); printf(“Tin hoc coso A. ”); Nếu chuỗi trong câu lệnh quá dài ta cĩ thể xuống dịng nhưng phải thêm ký hiệu \ Ví dụ: printf(“Tin hoc co so A.”); // Cách 1 printf(“Tin hoc \ // Cách 2 co so A.”); Trong C cĩ hai loại câu lệnh: • Câu lệnh đơn: chỉ gồm một câu lệnh. • Câu lệnh phức (cịn gọi là khối lệnh): gồm nhiều câu lệnh đơn được nhĩm và bao bởi cặp ngoặc nhọn { }.
  18. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 15 Ví dụ: printf(“THCS A”); // Day la cau lenh don // Duoi day la cau lenh phuc (hay khoi lenh) { printf(“THCS A”); printf(“\nChuong 7.”); } 7.2.4 Biểu thức Biểu thức được tạo thành từ các tốn tử (Operator) và các tốn hạng (Operand) hay cịn gọi là các phép tính. Tốn tử tác động lên giá trị của các tốn hạng cho kết quả là một giá trị cĩ kiểu nhất định. Tốn hạng cĩ thể là: • Một hằng. • Một biến. • Một lời gọi hàm (Chương 10 – Hàm). • Một tập các dữ liệu. • Ép kiểu hay biến đổi kiểu (Type Casting). Tốn tử là các phép tốn tác động lên các dữ liệu cùng kiểu, bao gồm các loại sau: • Tốn tử gán. • Các tốn tử số học. • Các tốn tử trên bit. • Các tốn tử quan hệ. • Các tốn tử luận lý. • Tốn tử điều kiện. • Tốn tử ,
  19. 16 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 7.2.4.1 Tốn tử gán Tốn tử gán thường được sử dụng trong lập trình, cĩ tác dụng gán giá trị cho biến. Cú pháp lệnh gán = ; = ; = ; Ví dụ : void main() { int a, b, thuong; a = 10; // Gan gia tri cho bien b = a; // Gan bien cho bien thuong = a / b; // Gan bieu thuc cho bien } Đặc biệt, cĩ thể sử dụng liên tiếp các phép gán miễn là vế trái phải là biến. Ví dụ : a = b = c = d = e = 156; Câu lệnh trên tương đương với chuỗi câu lệnh gán sau: e = 156; d = e; c = d; b = c; a = b; 7.2.4.2 Các tốn tử tốn học Các tốn tử tốn học thực hiện các phép tính cộng, trừ, nhân, chia. C cĩ 2 tốn tử một ngơi và 5 tốn tử hai ngơi.
  20. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 17 • Các tốn tử một ngơi Ta gọi là các tốn tử một ngơi vì nĩ chỉ cĩ một tốn hạng đi theo. Các tốn tử này chỉ tác động lên tốn hạng là biến, khơng tác động lên tốn hạng là hằng. Tốn tử Ý nghĩa Ví dụ ++ Tăng tốn hạng lên một đơn vị. x++, ++x – – Giản tốn hạng xuống một đơn vị x– –,– –x Tốn tử một ngơi cĩ thể đặt trước hoặc sau tốn hạng. Cả hai cách này cho kết quả giống nhau nhưng cách hoạt động khác nhau. Khi đặt trước tốn hạng, tốn hạng sẽ được tăng (hoặc giảm) trước khi sử dụng và ngược lại. Ví dụ sau gán y cho x rồi mới tăng x lên. x = 10; y = x++; // y = 10, x = 11 Ví dụ sau tăng x lên rồi mới gán cho y. x = 10; y = x++; // x = 11, y = 11 • Các tốn tử hai ngơi Tốn tử Ý nghĩa Ví dụ + Cộng hai tốn hạng với nhau x + y – Trừ hai tốn hạng với nhau x – y * Nhân hai tốn hạng với nhau x * y / Chia hai tốn hạng với nhau x / y % Lấy số dư của phép chia nguyên x % y Tốn tử % chỉ tác động lên hai tốn hạng kiểu số nguyên. Đặc biệt, nếu các tốn tử này kết hợp với phép gán, ta cĩ thể sử dụng các tốn tử gộp +=, –=, *=, /=, %=. Ví dụ: x += y; // Tương đuơng với x = x + y;
  21. 18 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 7.2.4.3 Các tốn tử trên bit Tác động lên các bit của tốn hạng kiểu số nguyên. Tốn tử Ý nghĩa Ví dụ & And dãy bit của hai số nguyên x & y | Or dãy bit của hai số nguyên x | y ^ XOr dãy bit của hai số nguyên x ^ y >> Dịch phải n bit x >> n >=, TH1 lớn hơn TH2 ? x > y = TH1 lớn hơn hay bằng TH2 ? x >= y <= TH1 bé hơn hay bằng TH2 ? x < y != TH1 khác TH2 ? x != y Người lập trình thường hay nhầm lẫn giữa tốn tử so sánh bằng là == (hai dấu = viết cạnh nhau) khác với tốn tử gán = (một dấu =). Trong trường hợp nhầm lẫn đĩ, chương trình vẫn chạy bình thường nhưng thường sẽ cho kết quả sai.
  22. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 19 7.2.4.5 Các tốn tử luận lý Các tốn tử luận lý của C cho ta khả năng tổ hợp nhiều biểu thức quan hệ thành một biểu thức đơn và cĩ thể xác định được tính đúng–sai (true-false) của biểu thức này. Tốn tử Ý nghĩa Ví dụ && Và hai biếu thức BT1 && BT2 || Hoặc hai biểu thức BT1 || BT2 ! Phủ định một biểu thức !BT Tốn tử && chỉ cho kết quả true (1) nếu cả 2 biểu thức đều true. Tốn tử || chỉ cho kết quả false (0) nếu cả 2 biểu thức đều false. Ví dụ: (1 == 1) && (1 != 2) // Ket qua true (1) (2 > 1) || (6 ? : ; Nếu là đúng hay true (khác 0) thì giá trị của tồn bộ biểu thức trên là giá trị của . Ngược lại, nếu là sai hay false (bằng 0) thì giá trị của tồn bộ biểu thức trên là giá trị của . Ví dụ: x = (2 > 1) ? 3 : 4 ; // x = 3 do 2 > 1 đung y = (2 < 1) ? 3 : 4 ; // y = 4 do 2 < 1 sai
  23. 20 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 7.2.4.7 Tốn tử phẩy Ta cĩ thể tạo ra một biểu thức bằng cách đặt các biểu thức con cách nhau dấu phẩy. Biểu thức mới này sẽ được thực hiện như sau: • Các biểu biểu thức con tạo nên biểu thức mới sẽ được tính, và biểu thức con bên trái sẽ được tính trước. • Biểu thức mới nhận giá trị là giá trị của biểu thức bên phải. Ví dụ: x = (a++, b = b + 2); Tương đương với chuỗi câu lệnh sau: a++; b = b + 2; x = b; 7.2.4.8 Độ ưu tiên của các tốn tử Các tốn tử sẽ thực hiện theo thứ tự ưu tiên như sau: Tốn tử Thứ tự ( ) [ ] –> . (tốn tử chấm) Ỉ ! ++ –– – + (cast) * & sizeof Å * / % Ỉ + – Ỉ > Ỉ >= Ỉ == != Ỉ & Ỉ | Ỉ ^ Ỉ && Ỉ || Ỉ ? : Å = += –= *= /= %= &= ^= |= >= Å , (tốn tử phẩy) Å
  24. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 21 Ví dụ: n1 = 2 + 3 * 5; n2 = (2 + 3) * 5; // Khac n1 n3 = 2 + (3 * 5); // Bang n1 Phép nhân sẽ được ưu tiên hơn phép cộng nên n1 sẽ bằng n3. Để tránh khĩ hiểu (cĩ thể dẫn đến kết quả khơng như mong đợi) ta nên sử dụng các cặp ngoặc đơn ( ). Ví dụ: Ketqua = a > 1 && b 1) && (b ) printf( [, , ]); Chuỗi định dạng (được đặt giữa cặp nháy kép “ ”) là cách trình bày thơng tin sẽ được xuất. Một chuỗi định dạng cĩ ba thành phần: • Văn bản thường (literal text) trong chuỗi định dạng sẽ được xuất y hệt lúc gõ. Ví dụ sau sẽ xuất chuỗi Tin hoc co so A và chuỗi Chương 7 ra màn hình. Chuỗi sau xuất ngay sau chuỗi trước. printf(“Tin hoc co so A”); printf(“Chưong 7”);
  25. 22 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở • Ký tự điều khiển (escape sequence) gồm dấu \ và một ký tự. Các ký tự điểu khiển bao gồm: Ký tự điều khiển Ý nghĩa \a Tiếng chuơng \b Lùi lại một bước \n Xuống dịng \t Dấu tab \\ In dấu \ \? In dấu ? \“ In dấu “ Ví dụ: printf(“Tin hoc co so A”); printf(“\nChuong 7”); Kết quả: Tin hoc co so A Chuong 7 • Đặc tả (conversion specifier) gồm dấu phần % và một ký tự. Phần này dùng để xác định kiểu của biến muốn xuất. Biến muốn xuất sẽ được đặt ở phần đối số. Nếu muốn xuất nhiều biến thì các biến sẽ được liệt kê cách nhau bằng dấu phẩy. Đặc tả Ý nghĩa Kiểu dữ liệu phù hợp %c Ký tự đơn char %d Số nguyên cĩ dấu int, short, long %f Số thực float, double %s Chuỗi ký tự char[], char* %u Số nguyên khơng dấu unsigned int/short/long
  26. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 23 Ví dụ: int a = 2912, b = 1706; printf(“%d cong %d bang %d”, a, b, a + b); Kết quả: 2912 cong 1706 bang 4618 Lưu ý, thứ tự các đối số phải tương ứng thứ tự các đặc tả và phải chính xác (nghĩa là kiểu dữ liệu nào thì dùng đặc tả đĩ) nếu khơng kết quả xuất cĩ thể sẽ khơng như ý muốn. Thơng thường, khi xuất các dữ liệu kiểu số (số nguyên, số thực) ta cĩ nhu cầu định dạng các thể hiện thơng tin ra màn hình do cách xuất thơng thường khơng đẹp mắt và khĩ đọc. Ví dụ: #include void main() { int a = 2912, b = 176; float c = 176.85; printf(“%d”, a); printf(“%d”, b); printf(“%f”, c); } Kết quả : 2912 176 1.7685000000 Cách xuất số thực trên rất khĩ chịu vì hệ thống tự động thêm các số 0 ở phần lẻ. Để cĩ thể xác định số chữ số lẻ muốn xuất cũng như số ơ trên màn hình để biểu diễn số, ta sử dụng cú pháp: Định dạng số nguyên và số thực %nd Dùng n ơ để in số nguyên. %n.kf Dùng n ơ để in số thực và lấy k số lẻ. n = 0 hoặc bỏ nếu khơng quan tâm số ơ)
  27. 24 Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở Ví dụ: #include void main() { int a = 2912, b = 176; float c = 176.85; printf(“%10d”, a); printf(“%10d”, b); printf(“%10.2f”, c); printf(“%.2f”, c); } Kết quả (theo ơ trên màn hình): 2 9 1 2 1 7 6 1 7 6 . 8 5 1 7 6 . 8 5 7.3.2 Nhập dữ liệu từ bàn phím Để nhập dữ liệu ra màn hình ta sử thủ tục sau: Hàm nhập dữ liệu từ bàn phím (#include ) scanf( [, , ]); Đối số là tên biến được đặt trước dấu &. Chuỗi định dạng cũng giống như trong lệnh xuất printf nhưng khơng được cĩ các văn bản thường. Ví dụ: #include void main() { int a, b; scanf(“%d%d”, &a, &b); } Nhập các biến cách nhau khoảng trắng, tab hoặc xuống dịng.
  28. Chương 7. Các kiểu dữ liệu cơ sở 25 Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Trình bày tĩm tắt các kiểu dữ liệu cơ sở trong C. Cho một số ví dụ kiểu dữ liệu cụ thể trong mỗi loại (tên kiểu, độ lớn theo byte, miền giá trị). 2. Trình bày khái niệm về biến và cách sử dụng lệnh gán. 3. Phân biệt hằng thường và hằng ký hiệu. Cho ví dụ. 4. Trình bày khái niệm về biểu thức. Tại sao nên sử dụng cặp ngoặc đơn ( ) trong biểu thức? 5. Trình bày cách định dạng khi xuất các số nguyên và số thực. Cho ví dụ minh họa. Thực hành Viết chương trình giải các bài tập 4 đến 9 trong chương 5 (các bài tập này đã biểu diễn thuật tốn bằng sơ đồ khối).
  29. 26 Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh Chương 8. CÂU LỆNH ĐIỀU KIỆN VÀ RẼ NHÁNH Chương này tập trung trình bày chi tiết câu lệnh điều kiện if else và câu lệnh rẽ nhánh switch đồng thời so sánh đặc điểm giữa hai câu lệnh nhằm giúp lập trình viên cĩ thể lựa chọn câu lệnh phù hợp với từng trường hợp. 8.1 Câu lệnh điều kiện if else 8.1.1 Khái niệm Câu lệnh if là câu lệnh làm cho chương trình thực hiện hay khơng thực hiện câu lệnh nào đĩ tùy vào điều kiện nêu ra. 8.1.2 Cú pháp Câu lệnh If (thiếu) Thực hiện nếu đúng (true, khác 0). Ngược lại, sai (false, bằng 0) sẽ khơng làm gì cả. Sơ đồ khối if ( ) Cú pháp ;
  30. Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh 27 Trong đĩ: • cho kết quả đúng (true, khác 0) hoặc sai (false, bằng 0) và được đặt trong cặp dấu ngoặc đơn ( ). • là câu lệnh đơn hoặc khối lệnh (kẹp các câu lệnh đơn giữa { và }). Ví dụ: Nếu a khác khơng thì xuất thơng báo “a khác 0”. if (a != 0) printf(“a khac 0.”); Câu lệnh If (đủ) Thực hiện nếu đúng (khác 0). Ngược lại, sai (bằng 0) sẽ thực hiện . Sơ đồ khối if ( ) ; Cú pháp else ;
  31. 28 Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh Ví dụ: Tùy theo giá trị của a để xuất thơng báo tương ứng. if (a != 0) printf(“a khac 0.”); else printf(“a bang 0.”); 8.1.3 Một số lưu ý Về mặt cú pháp, câu lệnh if else là một câu lệnh đơn. Do đĩ khơng cần phải phức hĩa câu lệnh này bằng cách kẹp giữa { và }. Các câu lệnh if cĩ thể lồng vào nhau và theo nguyên tắc, phần else sẽ thuộc if gần nhất. Tuy nhiên, để cho rõ ràng và dễ hiểu chúng ta nên đặt vào đúng cấp đồng thời thêm { và }. if (a != 0) { if (b > 0) printf(“a!=0 và b>0.”); else printf(“a!=0 và b<=0.”); } else printf(“a = 0.”); Khơng được thêm ; sau biểu thức điều kiện vì như thế câu phần theo sau if bây giờ khơng cịn thuộc if nữa. Nĩi cách khác, cho dù biểu thức điều kiện là đúng hay sai thì các lệnh tiếp theo cũng sẽ được thực hiện. Ví dụ: int a = 0; if (a != 0); // Phai bo ; printf(“a khac 0.”); // Luon thuc hien
  32. Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh 29 8.2 Câu lệnh rẽ nhánh switch 8.2.1 Khái niệm Câu lệnh switch là câu lệnh làm chương trình thực hiện chọn lựa một trong nhiều hành động để thực hiện. 8.2.2 Cú pháp Câu lệnh switch bằng nào sẽ thực hiện đĩ. Nếu khơng tìm thấy tương ứng sẽ thực hiện . Đ = S Đ Sơ đồ khối = S switch ( ) { case : ;[break;] case : ;[break;] Cú pháp [default: ;] }
  33. 30 Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh Trong đĩ: • là biến hay biểu thức cho ra dữ liệu kiểu rời rạc, hữu hạn, đếm được như các kiểu số nguyên, ký tự, liệt kê và được đặt trong cặp dấu ngoặc đơn ( ). Khơng được sử dụng kiểu số thực. • , , là một hay nhiều câu lệnh đơn. • Cuối mỗi trường hợp (case) sẽ cĩ hoặc khơng cĩ lệnh break. Khi gặp lệnh này, lệnh switch sẽ kết thúc. • Phần default cĩ thể cĩ hoặc khơng. Nếu khơng tìm thấy trường hợp nào phù hợp, phần này sẽ được thực hiện. Ví dụ: Lệnh switch sau sẽ xuất thơng báo “Một” nếu a bằng 1, xuất thơng báo “Hai” nếu a bằng 2, xuất thơng báo “Ba” nếu a bằng 3. Nếu khơng sẽ xuất “a 3” và “Khong biet doc!”. switch (a) { case 1 : printf(“Mot”); break; case 2 : printf(“Hai”); break; case 3 : printf(“Ba”); break; default: printf(“a 6”); printf(“\nKhong biet doc!”); } 8.2.3 Một số lưu ý Về mặt cú pháp, câu lệnh switch là một câu lệnh đơn. Các câu lệnh switch cũng cĩ thể lồng vào nhau. switch (a) { case 1 : printf(“Mot”); break; case 2 : switch (b) { case 1 : printf(“Hai-Mot”);break; case 2 : printf(“Hai-Hai”);break; } break;
  34. Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh 31 case 3 : printf(“Ba”); break; default: printf(“Khong biet doc!”); } Lệnh break sau mỗi trường hợp (case) rất quan trọng. Nếu thiếu thì sau khi thực hiện trường hợp tương ứng nĩ sẽ thực hiện tiếp trường hợp liền sau nĩ đến khi gặp lệnh break hoặc kết thúc switch. Trường hợp (case) cuối cùng khơng cần lệnh break. Ví dụ sau đây do thiếu break nên sẽ in MotHaiBa khi a = 1. switch (a) { case 1: printf(“Mot”); case 2: printf(“Hai”); case 3: printf(“Ba”); } Tuy nhiên, trong một số trường hợp, việc bỏ break cũng cĩ lợi nếu như ta muốn nhĩm các trường hợp cùng loại. Ví dụ, thơng thường ta sẽ viết như sau nếu muốn xét các số chẵn lẻ. switch (a) { case 1: printf(“So le”); break; case 2: printf(“So chan”); break; case 3: printf(“So le”); break; case 4: printf(“So chan”); break; case 5: printf(“So le”); break; } Ta viết lại như sau sẽ gọn hơn: switch (a) { case 1: case 3: case 5: printf(“So le”); break; case 2: case 4: printf(“So chan”); break; }
  35. 32 Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh 8.3 Kinh nghiệm sử dụng câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh Câu lệnh if và câu lệnh switch đều rẽ nhánh để thi hành câu lệnh. Tuy vậy, hai câu lệnh này cĩ một số điểm khác nhau cơ bản. Dưới đây là một số tổng kết quan trọng cần lưu ý: • Câu lệnh if sẽ chọn một trong tối đa hai câu lệnh để thi hành trong khi câu lệnh switch sẽ chọn một trong nhiều câu lệnh để thi hành. • Điều kiện rẽ nhánh của câu lệnh if là giá trị của biến hoặc biểu thức cĩ đúng sai hoặc kiểu số (0 tương ứng với sai và khác 0 tương ứng với đúng) trong khi điều kiện rẽ nhánh của câu lệnh switch là giá trị của biến cĩ kiểu rời rạc, hữu hạn, đếm được. • Trong câu lệnh switch khơng cĩ biểu thức điều kiện như hoặc một miền giá trị. Trong trường hợp này ta cũng phải sử dụng câu lệnh if thay thế. • Những gì câu lệnh switch làm được thì câu lệnh if cũng sẽ làm được nhưng ngược lại câu lệnh switch cĩ thể sẽ khơng thực hiện một số trường hợp của câu lệnh if (ví dụ cĩ sử dụng biểu thức so sánh). Câu lệnh switch thường được sử dụng rất hiệu quả trong việc rút gọn một loạt liên tiếp các câu lệnh if. Ví dụ: Các câu lệnh if sau nên thay bằng một câu lệnh switch: if (a == 1) printf(“Mot”); if (a == 2) printf(“Hai”); if (a == 3) printf(“Ba”);
  36. Chương 8. Câu lệnh điều kiện và rẽ nhánh 33 Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Nêu cú pháp và vẽ sơ đồ khối của câu lệnh if và câu lệnh switch. Chỉ rõ điều kiện của các thành phần trong cú pháp. 2. Cho các ví dụ tương ứng với các lưu ý trong phần 8.3 Kinh nghiệm sử dụng câu lệnh điều kiện và câu lệnh rẽ nhánh. Thực hành 3. Nhập một số nguyên bất kỳ. Hãy đọc giá trị của số nguyên đĩ nếu nĩ cĩ giá trị từ 0 đến 9, ngược lại thơng báo khơng đọc được. 4. Giải phương trình bậc nhất ax + b = 0 với a, b là các số thực nhập từ bàn phím. 5. Giải phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 với a, b, c là các số thực nhập từ bàn phím. 6. Nhập 4 số nguyên a, b, c và d từ bàn phím. Hãy tìm số cĩ giá trị nhỏ nhất ( hoặc lớn nhất). 7. Nhập 4 số nguyên a, b, c và d từ bàn phím. Hãy sắp xếp giá trị của 4 số nguyên này theo thứ tự tăng dần (hoặc giảm dần). 8. Nhập điểm trung bình của một học sinh. Cho biết kết quả phân loại biết đtb ≥ 9.0 : xuất sắc; 8.0 ≤ đtb < 9.0 : giỏi; 6.5 ≤ đtb < 8.0 : khá; 5.0 ≤ đtb < 6.5 : trung bình; 3.5 ≤ đtb < 5.0 : yếu; đtb < 3.5 : kém; 9. Tính tiền đi taxi từ số km nhập vào. Biết: a. 1 km đầu giá 15000đ b. Từ km thứ 2 đến km thứ 5 giá 13500đ c. Từ km thứ 6 trở đi giá 11000đ d. Nếu đi hơn 120 km sẽ được giảm 10% trên tổng số tiền.
  37. 34 Chương 9. Câu lệnh lặp Chương 9. CÂU LỆNH LẶP Chương này sẽ lần lượt trình bày 3 câu lệnh lặp với những tính năng khác nhau để cĩ thể sử dụng linh hoạt trong từng trường hợp cụ thể. 9.1 Câu lệnh for 9.1.1 Khái niệm Câu lệnh for là câu lệnh làm cho chương trình thực hiện lặp lại một hay nhiều hành động một số lần nhất định. 9.1.2 Cú pháp Câu lệnh For Sơ đồ khối for ( ; ; ) Cú pháp ;
  38. Chương 9. Câu lệnh lặp 35 Trong đĩ: • : là một biểu thức C bất kỳ, thường là một câu lệnh gán để đặt cho biến đếm một giá trị cụ thể. • : là một biểu thức C bất kỳ, thường là một biểu thức quan hệ cho kết quả true-false. Nếu nhận giá trị false (bằng 0), câu lệnh for sẽ kết thúc. Ngược lại, sẽ được thực hiện. • : là một biểu thức C bất kỳ, thường là một biểu thức nhằm tăng giá trị biến đếm trong biểu thức khởi đầu. Biểu thức này sẽ được thi hành sau khi được hiện. • : là câu lệnh đơn hoặc khối lệnh. Ví dụ: Câu lệnh sau sẽ in các số từ 0 đến 9 ra màn hình. int i; for (i = 0; i < 10; i++) printf(“%d\n”, i); Ta cũng cĩ thể vừa khai báo và khởi tạo biến trong phần khởi đầu của for: for (int i = 0; i < 10; i++) printf(“%d\n”, i); Thực hiện nhiều câu lệnh đồng thời (khối lệnh): for (int i = 0; i < 10; i++) { printf(“%d”, i); printf(“\n”); }
  39. 36 Chương 9. Câu lệnh lặp 9.1.3 Một số lưu ý Về mặt cú pháp, câu lệnh for là một câu lệnh đơn. Do đĩ khơng cần phải phức hĩa câu lệnh này bằng cách kẹp cặp ngoặc nhọn { }. Ngồi ra, các câu lệnh for cĩ thể lồng vào nhau. Ví dụ, cĩ thể bỏ { và } trong trường hợp này: if (n do phần này được mang ra trước lệnh for. int i = 0; // Day la khoi dau for (; i do phần này được mang vào trong thân lệnh for. int i = 0; for (; i < 10;) { printf(“%d\n”, i); i++; // Day la buoc nhay }
  40. Chương 9. Câu lệnh lặp 37 Trong câu lệnh for, cũng cĩ thể khơng cĩ phần nhưng lúc này lệnh for sẽ lập vơ tận (loop) nếu khơng cĩ lệnh break để thốt khỏi vịng lặp for. int i = 0; for (; ;) // Lap vo tan (loop) { printf(“%d\n”, i); i++; } Khơng được thêm ; ngay sau câu lệnh for vì như thế câu phần theo sau for bây giờ khơng cịn thuộc for nữa. Nĩi cách khác, mỗi lần lặp của for sẽ khơng cĩ lệnh nào được thực hiện và những lệnh sau for sẽ được thực hiện sau khi for kết thúc. for (int i = 0; i , , cách nhau bằng dấu chấm phẩy. Nếu cĩ nhiều phần trong mỗi phần thì các thành phần này sẽ cách nhau bằng dấu phẩy. Ví dụ : for (int i = 1, j = 2; i + j < 10; i++, j += 2) printf(“%d\n”, i + j); 9.2 Câu lệnh while 9.2.1 Khái niệm Câu while là câu lệnh làm cho chương trình thực hiện lặp lại nhiều lần một số hành động cho trước trong khi vẫn cịn thỏa một điều kiện để tiếp tục quá trình lặp.
  41. 38 Chương 9. Câu lệnh lặp 9.2.2 Cú pháp Câu lệnh while Sơ đồ khối while ( ) Cú pháp ; Trong đĩ : • : là một biểu thức C bất kỳ, thường là một biểu thức quan hệ cho kết quả true-false và được đặt trong cặp dấu ngoặc đơn ( ). Nếu nhận giá trị false (bằng 0), câu lệnh for sẽ kết thúc. Ngược lại, sẽ được thực hiện. • : là câu lệnh đơn hoặc khối lệnh. Ví dụ, vịng lặp sau sẽ xuất giá trị của n bắt đầu từ 0 cho đến 9. int n = 0; while (n < 10) { printf(“%d\n”, n); n++; } 9.2.3 Một số lưu ý Về mặt cú pháp, câu lệnh while là một câu lệnh đơn. Do đĩ khơng cần phải phức hĩa câu lệnh này bằng cách kẹp cặp dấu ngoặc nhọn { }. Ngồi ra, các câu lệnh while cĩ thể lồng vào nhau.
  42. Chương 9. Câu lệnh lặp 39 Ví dụ, cĩ thể bỏ { và } trong trường hợp này: if (n = 1) { printf(“%d\n”, n ); } } Vịng lặp while cĩ thể sẽ khơng thực hiện lần nào do ngay lần đầu tiên kiểm tra điều kiện lặp đã khơng thỏa. int n = 1; while (n > 10) { printf(“%d\n”, n); n ; } Nếu khơng cẩn thận (trừ khi cĩ chủ ý) vịng lặp while sẽ khơng thể thốt và lặp vơ tận do điều kiện lặp luơn đúng. Ví dụ: Lặp vơ tận do quên tăng giá trị biến n nên n < 10 luơn đúng. int n = 1; while (n < 10) printf(“%d\n”, n); Tương tự vịng lặp for, khơng được thêm ; ngay sau điều kiện lặp của câu lệnh while vì như thế câu phần theo sau while bây giờ khơng cịn thuộc while nữa. int n = 0; while (n < 10); // Phai bo ; { printf(“%d\n”, n); n++; }
  43. 40 Chương 9. Câu lệnh lặp 9.3 Câu lệnh do while 9.3.1 Khái niệm Câu lệnh do while là câu lệnh làm cho chương trình thực hiện lặp lại nhiều lần một số hành động cho trước trong khi vẫn cịn thỏa một điều kiện để tiếp tục quá trình lặp. Câu lệnh này ngược với câu lệnh while ở trên một chỗ là điều kiện lặp được kiểm tra sau khi các lệnh đã được thực hiện. 9.3.2 Cú pháp Câu lệnh do while Sơ đồ khối do Cú pháp ; while ( ); và giống như lệnh while ở trên. Ví dụ, câu lệnh sau sẽ xuất các số từ 0 đến 9. n = 0; do { printf(“%d\n”, n); n++; } while (n < 10);
  44. Chương 9. Câu lệnh lặp 41 Ứng dụng của câu lệnh này là tạo vịng lặp nhập dữ liệu cho một biến sao cho biến đĩ cĩ giá trị giới hạn trong một phạm vi nào đĩ. Đoạn chương trình sau đây yêu cầu người sử dụng nhập vào giá trị cho biến n trong đoạn từ 1 đến 100. int n; do { printf(“Nhap n : ”); scanf(“%d”, &n); } while (n 100); 9.3.3 Một số lưu ý Về mặt cú pháp, câu lệnh do while là một câu lệnh đơn. Do đĩ khơng cần phải phức hĩa câu lệnh này bằng cách kẹp giữa cặp ngoặc nhọn { }. Ngồi ra, các câu lệnh do while cĩ thể lồng vào nhau. int a = 1, b; do { b = 1; do { printf(“%d”, a + b); b = b * 2; } while (b < 20); a++; } while (a < 10); Vịng lặp do while sẽ được thực hiện ít nhất một lần nên cĩ thể sử dụng để kiểm tra giá trị nhập vào vì vịng lặp sẽ cho phép nhập ít nhất một lần rồi mới kiểm tra (ví dụ ở phần trên).
  45. 42 Chương 9. Câu lệnh lặp Vịng lặp do while cĩ khả năng bị lặp vơ tận. int n = 1; do printf(“%d”, n); while (n < 10); 9.4 Kinh nghiệm sử dụng các câu lệnh lặp Các lệnh lặp trên đều là các câu lệnh đơn cĩ chức năng lặp lại một hay nhiều hành động. Tuy nhiên, các lệnh này cịn cĩ một điểm khác nhau cơ bản là vịng lặp while và vịng lặp do while thực hiện số lần lặp khơng xác định trong khi vịng lặp for thực hiện số lần lặp cĩ thể xác định ngay trong cú pháp. Do đĩ khi biết trước số lần lặp ta sẽ sử dụng lệnh for, ngược lại sẽ sử dụng lệnh while hoặc lệnh do while. Điểm khác nhau cơ bản giữa vịng lặp while và vịng lặp do while đĩ là vịng lặp while kiểm tra điều kiện rồi mới vào vịng lặp nên cĩ khả năng khơng thực hiện lần nào trong khi đĩ vịng lặp do while thực hiện vịng lặp rồi mới kiểm tra điều kiện do đĩ nĩ sẽ thực hiện ít nhất 1 lần. Do đĩ nếu xét một điều kiện cĩ thể sẽ khơng thực hiện lần nào ta nên sử dụng vịng lặp while. Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Nêu cú pháp và vẽ sơ đồ khối của câu lệnh for, lệnh while và lệnh do while. Chỉ rõ điều kiện của các thành phần trong cú pháp. 2. Cho các ví dụ tương ứng với các lưu ý trong phần 9.4 Kinh nghiệm sử dụng các câu lệnh lặp.
  46. Chương 9. Câu lệnh lặp 43 Thực hành 3. Nhập một số nguyên dương n. Hãy cho biết: a. Cĩ phải là số đối xứng? Là số nghịch đảo bằng chính nĩ. Ví dụ: 121, b. Cĩ phải là số chính phương? Là số bằng bình phương số khác. Ví dụ: 4, 9, c. Cĩ phải là số nguyên tố? Là số lớn hơn 1 và chỉ cĩ 2 ước số là 1 và nĩ. Ví dụ: 2, 3, 5, 7, 11, 13, d. Chữ số lớn nhất và nhỏ nhất? Ví dụ: số 1706, nhỏ nhất 0 và lớn nhất 7 e. Các chữ số cĩ tăng dần hay giảm dần khơng? Ví dụ: 12245, 156, 442, 941, 4. Nhập số nguyên n. Tính: a. S = 1 + 2 + + n b. S = 12 + 22 + + n2 c. S = 1 + 1/2 + + 1/n d. S = 1! + 2! + + n! 5. Nhập 3 số nguyên n, a, b (a, b < n). Tính tổng các số chia hết cho a nhưng khơng chia hết cho b và nhỏ hơn n. 6. Tính tổng các số nguyên tố nhỏ hơn n (0 < n < 50). 7. Nhập một số nguyên dương. Xuất ra số ngược lại. 8. Tìm và in lên màn hình tất cả các số nguyên trong phạm vi từ 10 đến 99 sao cho tích của 2 chữ số bằng 2 lần tổng của 2 chữ số đĩ. 9. Tìm các ước số chung nhỏ nhất của 2 số nguyên dương 10. In n số đầu tiên trong dãy Fibonacy. Dãy Fibonacy là dãy a0, a1, , an-2, an-1, an với: a. a0 = a1 = 1 b. an = an-1 + an-2 (n ≥ 2) Ví dụ: 1 1 2 3 5 8 13 21
  47. 44 Chương 10. Chương trình con Chương 10. HÀM Trong thực tế, khi ta muốn giải quyết một cơng việc phức tạp nào đĩ, ta thường chia nhỏ cơng việc đĩ thành các cơng việc nhỏ hơn và tất nhiên những cơng việc nhỏ này lại thực hiện dễ dàng hơn rất nhiều. Thực vậy, trong lập trình ta cũng cĩ nhu cầu chia nhỏ chương trình phức tạp thành những chương trình nhỏ hơn, đơn giản và dễ hiểu. Mỗi chương trình nhỏ đĩ được gọi là hàm. Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về hàm, cách viết và sử dụng hàm, đặc biệt là kỹ thuật đệ quy giúp chương trình ngắn gọn hơn rất nhiều. 10.1 Khái niệm Hàm là một đoạn chương trình cĩ tên và cĩ chức năng giải quyết một số vấn đề chuyên biệt cho chương trình chính, nĩ cĩ thể được gọi nhiều lần với các tham số khác nhau và trả lại một giá trị nào đĩ cho chương trình gọi nĩ. Hàm thường được sử dụng khi: • Nhu cầu tái sử dụng: cĩ một số cơng việc được thực hiện ở nhiều nơi (cùng một chương trình hoặc ở nhiều chương trình khác nhau), bản chất khơng đổi nhưng giá trị các tham số cung cấp khác nhau ở từng trường hợp. • Nhu cầu sửa lỗi và cải tiến: giúp phân đoạn chương trình để chương trình được trong sáng, dễ hiểu và do đĩ rất dễ dàng phát hiện lỗi cũng như cải tiến chương trình.
  48. Chương 10. Chương trình con 45 10.2 Cú pháp 10.2.1 Cú pháp Hàm cĩ cấu trúc tổng quát như sau: ([ ]) { [return ;] } Trong đĩ: • : là bất kỳ kiểu dữ liệu nào của C như char, int, long, float hay double Nếu hàm đơn thuần chỉ thực hiện một số câu lệnh mà khơng cần trả về cho chương trình gọi nĩ thì kiểu trả về này là void. • : là tên gọi của hàm và được đặt theo quy tắc đặt tên/định danh. • : xác định các đối số sẽ truyền cho hàm. Các tham số này giống như khai báo biến và cách nhau bằng dấu phẩy. Hàm cĩ thể khơng cĩ đối số nào. • : là các câu lệnh sẽ được thực hiện mỗi khi hàm được gọi. • : là giá trị trả về cho hàm thơng qua câu lệnh return. Ví dụ: Hàm sau đây cĩ tên là Tong, nhận vào hai đối số kiểu nguyên và trả về tổng của hai số nguyên đĩ. /* Ham ten Tong Nhan vao hai so nguyen va tra ve mot so nguyen */ int Tong(int a, int b) { return a + b; }
  49. 46 Chương 10. Chương trình con Hàm sau đây cĩ tên là Xuat, nhận vào một đối số kiểu nguyên và xuất số nguyên đĩ ra màn hình. Hàm này khơng trả về gì cả. void Xuat(int n) { printf(“%d”, n); } Hàm sau đây cĩ tên là Nhap, khơng nhận đối số nào cả và trả về giá trị số nguyên người dùng nhập vào. int Nhap() { int n; printf(“Nhap mot so nguyen: ”); scanf(“%d”, &n); return n; } 10.2.2 Một số lưu ý Hàm phải được khai báo và định nghĩa trước khi sử dụng và thường đặt ở trên hàm chính (hàm main). int Tong(int a, int b) { return a + b; } void main() { int a = 2912, b = 1706; int sum = Tong(a, b); // Loi goi ham } Thơng thường, trước hàm main ta chỉ xác định tên hàm, các tham số và giá trị trả về của hàm để thơng báo cho các hàm bên dưới biết cách sử dụng của nĩ cịn phần định nghĩa hàm sẽ được đưa xuống dưới cùng. Phần ở trên này được gọi là nguyên mẫu
  50. Chương 10. Chương trình con 47 hàm (function prototype). Nguyên mẫu hàm chính là tiêu đề hàm được kết thúc bằng dấu chấm phẩy. int Tong(int a, int b); // prototype ham Tong void main() { int a = 2912, b = 1706; int sum = Tong(a, b); // Loi goi ham } int Tong(int a, int b) // Mo ta ham Tong { return a + b; } Trên thực tế, nguyên mẫu hàm khơng cần thiết phải giống tuyệt đối tiêu đề hàm. Tên tham số cĩ thể khác hoặc bỏ luơn miễn là cùng kiểu. Tuy nhiên, khơng nên để chúng khác nhau vì như vậy sẽ gây rối cho chương trình. Ví dụ sau cho thấy cĩ thể bỏ hẳn tên tham số: int Tong(int, int); // prototype ham Tong 10.3 Tầm vực của biến và hàm 10.3.1 Các loại biến Trong C cĩ hai loại biến được phân theo phạm vi hiệu quả của nĩ, đĩ là : • Biến tồn cục (Global Variable): được khai báo ngồi tất cả các hàm và cĩ tác dụng lên tồn bộ chương trình. • Biến cục bộ (Local Variable): được khai báo trong hàm hoặc khối { } và chỉ cĩ tác dụng trong bản thân hàm đĩ hoặc khối đĩ. Các biến cục bộ khơng cĩ tác dụng đối với hàm và các khối khác ngồi hàm hoặc ngồi khối đã khai
  51. 48 Chương 10. Chương trình con báo nĩ. Biến cục bộ sẽ bị xĩa bỏ khỏi bộ nhớ khi kết thúc hàm hoặc khối khai báo nĩ. 10.3.2 Tầm vực Là phạm vi hiệu quả của biến hoặc hàm. Phạm vi này bao gồm bản thân khối đĩ và các khối con bên trong nĩ. Các khối cha hoặc các khối ngang hàng sẽ khơng thuộc phạm vi này. int a; int Ham1() { int a1; } int Ham2(); { { int a21; } } void main() { int a3; } Nhận xét : • Các hình chữ nhật bao quanh tạo thành một khối. Một khối cĩ thể chứa khối con trong nĩ. • Biến khai báo trong khối nào thì chỉ cĩ tác dụng trong khối đĩ và các khối con của nĩ, khơng cĩ tác dụng với khối cùng cấp.
  52. Chương 10. Chương trình con 49 • Biến khai báo trong khối lớn nhất (chứa tất cả các khối khác) là biến tồn cục. • Biến khai báo trong các hàm (hoặc khối) là cục bộ, sẽ bị mất khi kết thúc hàm (hoặc khối). • Hàm cùng một khối (cùng cấp) cĩ thể gọi lẫn nhau nhưng phải tuân theo thứ tự khai báo. • Các biến cục bộ nên đặt khác tên với các biến ở khối cha để tránh nhầm lẫn. Trong trường hợp đặt trùng tên thì biến được ưu tiên là biến cục bộ của khối con. Ở ví dụ trên, a là biến tồn cục, cĩ thể sử dụng ở bất cứ đâu. a1, a2, a21, a3 là các biến cục bộ do được khai báo trong hàm (hoặc khối). a1 chỉ cĩ tác dụng trong hàm Ham1; a2 cĩ tác dụng trong thủ tục Ham2 và khối trong Ham2; a21 chỉ cĩ tác dụng trong khối mà nĩ khai báo; a2 chỉ cĩ tác dụng trong hàm main. Hàm main cĩ thể gọi Ham1, Ham2. Hàm 2 cĩ thể gọi Ham1. 10.4 Tham số và lời gọi hàm 10.4.1 Các cách truyền tham số Tham số trong hàm định kiểu đối số mà chương trình chính truyền khi gọi hàm. Cĩ hai cách truyền tham số sau đây: Truyền Giá trị (Call by Value) • Truyền đối số cho hàm ở dạng giá trị. • Được sử dụng khi ta khơng cĩ nhu cầu thay đổi giá trị của tham số sau khi thực hiện hàm. Truyền Địa chỉ (Call by Address) • Truyền đối số cho hàm ở dạng địa chỉ (con trỏ). • Khơng được truyền giá trị cho tham số này. • Được sử dụng khi ta mong muốn sau khi thực hiện hàm thì giá trị của tham số đĩ sẽ thay đổi.
  53. 50 Chương 10. Chương trình con Trong C++ hỗ trợ thêm cách truyền sau cĩ tác dụng như cách truyền địa chỉ ở trên. Truyền Tham chiếu (Call by Reference) • Truyền đối số cho hàm ở dạng địa chỉ (con trỏ). • Tham chiếu được bắt đầu bằng ký hiệu & trong khai báo. Ví dụ: void XuLy(int n); // Truyen gia trị void XuLy(int *n); // Truyen dia chi void XuLy(int &n); // Truyen tham chieu 10.4.2 Lời gọi chương trình con Muốn hàm thực hiện thì trong hàm gọi nĩ phải thực hiện lời gọi hàm. Việc này được thực hiện bằng cách gọi tên của hàm đĩ đồng thời truyền biến hoặc trị cho các tham số mà chương trình con đã khai báo, các biến hoặc trị này cách nhau bằng dấu phẩy. Ví dụ 1, chương trình sau định nghĩa thủ tục XuatSo cho phép xuất các số từ a đến b ra màn hình (a và b được truyền vào hàm). Các tham số đều là tham trị. #include void XuatSo(int a, int b); void main() { XuatSo(5, 20); // Goi ham lan 1 int x = 5; XuatSo(x, x + 5); // Goi ham lan 2 } void XuatSo(int a, int b) { for (int i = a; i <= b; i++) printf(“%d\n”, i); }
  54. Chương 10. Chương trình con 51 Ví dụ 2, chương trình sau định nghĩa hàm HoanVi cho phép hốn vị giá trị của 2 số a và b truyền vào thủ tục. Các tham số đều là tham chiếu. #include void HoanVi(int &x, int &y); void main() { int a, b; printf(“Nhap 2 so a va b: ”); scanf(“%d%d”, &a, &b); printf(“Truoc: a = %d, b = %d”, a, b); HoanVi(1, 5); HoanVi(a, b); printf(“Sau: a = %d, b = %d”, a, b); } void HoanVi(int &x, int &y) { int tam = x; x = y; y = tam; } Nhập a = 1, b = 5. Sau khi gọi hàm HoanVi(a, b) giá trị của a = 5, b = 1. Cách gọi HoanVi(1, 5) sai do phải là biến. 10.5 Đệ quy Một hàm cĩ thể gọi một hàm khác vào làm việc, nhưng nếu hàm này gọi chính mình thì đĩ được gọi là sự đệ quy. Một hàm thực hiện đệ quy khi trong giải thuật cĩ nhiều lần lặp lại chính mình và số lần lặp này phải cĩ giới hạn. Ví dụ: Tính S(n) = n ! = 1 * 2 * * (n-1) * n Ta nhận thấy S(n) = S(n-1) * n Vậy thay vì đi tính S(n) ta đi tính S(n-1) rồi nhân với n.
  55. 52 Chương 10. Chương trình con Việc đệ quy này sẽ dừng khi ta tính S(1). Lúc đĩ ta tính S(1) = S(0) * 1. Như ta đã biết S(0) = 1. Nếu tiếp tục thực hiện đệ quy với S(0) thì ta sẽ nhận được kết quả sai do S(0) = S(-1) * 0 = 0. Hàm tính giai thừa theo kiểu đệ quy được viết như sau: int GiaiThua(int n) { if (n == 0) return 1; return GiaiThua(n-1) * n; } Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Hàm là gì? Tại sao phải sử dụng hàm? 2. Trình bày các thành phần của hàm. 3. Trình bày tĩm tắt các cách truyền tham số? Phân biệt sự khác nhau giữa các cách này. Cho ví dụ minh họa. 4. Trình bày khái niệm đệ quy và cho ví dụ minh họa. Thực hành 5. Cài đặt lại các bài tập ở những chương trước bằng chương trình con (thủ tục và hàm). 6. Sử dụng đệ quy để cài đặt các chương trình sau: a. Tính S = 1 + 2 + + n b. Tính S = n! c. Tính tổng các chữ số của n. d. In n phần từ đầu tiên của dãy Fibonacy.
  56. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 53 Chương 11. DỮ LIỆU KIỂU MẢNG (ARRAY) Trong một số bài tốn tổng quát, tại thời điểm lập trình chúng ta chưa thể xác định số lượng biến cần khai báo. Ví dụ như những bài tốn tìm số nhỏ nhất trong n số, hoặc sắp xếp n số theo thứ tự tăng dần với số lượng n này người sử dụng sẽ nhập khi chạy chương trình Dữ liệu kiểu mảng (array) ra đời đã giải quyết được khĩ khăn trên. Chương này sẽ trình bày chi tiết cách sử dụng dữ liệu kiểu mảng và các vấn đề liên quan. 11.1 Khái niệm Mảng là một tổ chức kiểu dữ liệu cĩ cấu trúc bao gồm một số cố định các thành phần cĩ cùng kiểu. Mỗi thành phần của mảng được truy xuất thơng qua các chỉ số mơ tả vị trí của thành phần đĩ trong mảng. 11.2 Khai báo 11.2.1 Khai báo kiểu mảng Cú pháp khai báo kiểu mảng (1 chiều) typedef [ ]; Trong đĩ: • : tên kiểu mảng theo quy định đặt tên/định danh. • : kiểu dữ liệu của các thành phần trong mảng. • : số lượng phần tử của mảng.
  57. 54 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) Ví dụ sau khai báo kiểu dữ liệu mảng một chiều cĩ tên MangInt (gồm 20 phần tử kiểu số nguyên) và MangFloat (gồm 30 phần tử kiểu số thực). typedef int MangInt[20]; typedef float MangFloat[30]; Muốn khai báo kiểu mảng nhiều chiều, ta sử dụng cú pháp: Cú pháp khai báo kiểu mảng (nhiều chiều) typedef [ ] [ ]; Với , , là số phần tử của mỗi chiều. Ví dụ: typedef int MaTran[25][80]; typedef float MaTranVuong[10][10]; typedef char RuBik[3][3][3]; typedef float DiemHK[100][2]; Để dễ dàng thay đổi số phần tử mỗi chiều của mảng tùy nhu cầu sử dụng sau này, ta cĩ thể khai báo chúng như các hằng ký hiệu bằng chỉ thị #define Ví dụ: #define MAX 100 typedef int MangInt[MAX]; typedef float MangFloat[MAX]; Sau này nếu cĩ nhu cầu thay đổi số phần tử của các mảng liên quan đến MAX ta chỉ cần sửa lại duy nhất ở #define. 11.2.2 Khái báo biến mảng Biến mảng được khai báo trực tiếp (tường minh) như sau: Cú pháp khai báo mảng 1 chiều (tường minh) [ ]; Cú pháp khai báo biến mảng nhiều chiều (tường minh) [ ] [ ];
  58. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 55 Về nguyên tắc ta cĩ thể khai báo một mảng 255 chiều. Tuy nhiên do sự hạn chế của bộ nhớ nên chúng ta khai báo mảng 2 hoặc 3 chiều và độ lớn khơng được quá 65.536 Bytes (64KB). Ví dụ một mảng 3 chiều như sau : int ManHinh[25][80][15]; Kích thước của mảng này là 25 * 80 * 16 * 2 byte = 64.000 Bytes. Biến mảng này chiếm giữ trong vùng nhớ DATA SEGMENT từ lúc khởi động chương trình cho đến khi chấm dứt chương trình làm hạn chế việc khai báo các biến khác. Vì vậy chúng ta chỉ nên sử dụng biến kiểu mảng trong trường hợp số thành phần nhỏ và cố định và khơng nên khai báo nhiều hơn mục đích sử dụng. Trong thực tế, để tránh việc khai báo lại nhiều lần các biến mảng cĩ cùng kiểu người ta thường sử dụng cách khai báo biến khơng tường minh (thơng qua khai báo kiểu) như sau: Cú pháp khai báo biến mảng (khơng tường minh) typedef [ ][ ] [ ]; ; Ví dụ: typedef int Mang20[20]; Mang20 a, b, c; 11.2.3 Khởi tạo giá trị cho mảng lúc khai báo Ta cĩ thể khởi tạo giá trị cho mảng một chiều thơng qua các cách sau: • Khởi tạo giá trị cho mọi phần tử của mảng. int a[4] = {2912, 1706, 1506, 1904}; Mảng a gồm 4 phần tử 2912, 1706, 1506, 1904
  59. 56 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) • Khởi tạo giá trị cho một số phần tử đầu tiên của mảng. Các phần tử cịn lại sẽ cĩ giá trị 0. int a[4] = {2912, 1706}; Mảng a gồm 4 phần tử 2912, 1706, 0, 0 • Khởi tạo giá trị 0 cho tất cả các phần tử của mảng, ta chỉ cần khởi tạo phần tử đầu bằng 0. int a[100] = {0}; • Trình biên dịch tự xác định số phần tử của mảng thơng qua danh sách khởi tạo nếu số phần tử khơng được chỉ rõ. int a[] = {2912, 1706, 1506, 1904}; Mảng a sẽ gồm 4 phần tử 2912, 1706, 1506, 1904. Ta cĩ thể xem mảng 2 chiều là mảng một chiều mà mỗi phần tử là mảng 1 chiều khác. Ví dụ mảng hai chiều a[3][4] cĩ thể được xem là mảng một chiều gồm 3 phần tử, mỗi phần tử là mảng một chiều gồm 4 phần tử. Lúc này ta sẽ khởi tạo từng mảng một chiều 4 phần tử theo các cách mơ tả ở trên. int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {1, 2}, {0}}; Mảng a sẽ được khởi tạo như sau: 1 2 3 4 1 2 0 0 0 0 0 0 11.3 Truy xuất dữ liệu kiểu mảng Truy xuất đến từng phần tử của mảng thơng qua cú pháp sau: Cú pháp truy xuất dữ liệu kiểu mảng [ ][ ] [ ]
  60. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 57 Trong đĩ , , , : là các giá trị cụ thể của phần tử trong mảng muốn truy xuất. Lưu ý, mảng a cĩ n phần tử thì chỉ số của mảng sẽ từ 0 đến n–1. Tức mà các phần tử của mảng là a[0], a[1], , a[n-1]. Ví dụ, cho hai mảng sau: int MangSo[100]; float DiemHK[100][2]; Lúc này, phần tử thứ 3 của mảng cĩ chỉ số là 2: MangSo[2], điểm thi mơn thứ nhất của sinh viên thứ 2: DiemHK[1, 0] Khơng thể nhập xuất trực tiếp biến kiểu mảng mà phải thơng qua từng thành phần của mảng đĩ. Ví dụ: printf(“%d”, MangSo); // Sai printf(“%d”, MangSo[2]); // Dung printf(“%f”, DiemHK); // Sai printf(“%f”, DiemHK[1][0]); // Dung Khơng thể dùng lệnh gán thơng thường để gán dữ liệu giữa hai kiểu mảng cùng loại. Thay vào đĩ, ta sẽ gán dữ liệu trực tiếp giữa từng phần tử tương ứng. Gán trực tiếp từng phần tử [ ] = [ ]; Ví dụ: typedef int MangSo[3]; MangSo a, b = {1, 2, 3}; a = b; // Sai for (int i=0; i<3; i++) // Đung a[i] = b[i];
  61. 58 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 11.4 Truyền mảng cho hàm Tham số kiểu mảng trong khai báo hàm giống khai báo mảng. void SapXepTang(int a[100]); Tham số kiểu mảng được truyền cho hàm chính là địa chỉ của phần tử đầu tiên của mảng do đĩ số lượng phần tử trong tham số mảng cĩ thể bỏ trống hoặc ta khai báo dạng con trỏ. void SapXepTang(int a[]); // Cach 1 void SapXepTang(int *a); // Cach 2 Do ta chỉ truyền địa chỉ của phần tử đầu tiên của mảng nên số thành phần thực sự được sử dụng phải được truyền cho hàm thơng qua một tham số khác. // n la so phan tu thuc su duoc su dung void SapXepTang(int a[], int n); void SapXepTang(int *a, int n); Do biến mảng chính là địa chỉ của phần tử đầu tiên của mảng đĩ nên khi gọi hàm, ta chỉ việc truyền tên biến mảng cho hàm. Lưu ý, nội dung của mảng cĩ thể thay đổi khi kết thúc hàm. void NhapMang(int a[], &n); void SapXepTang(int a[], int n); void XuatMang(int a[], n); void main() { int a[100]; int n; NhapMang(a, n); // Goi ham NhapMang SapXepTang(a, n); // Goi ham SapXepTang XuatMang(a, n); // Goi ham XuatMang }
  62. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 59 11.5 Một số bài tốn trên mảng một chiều 11.5.1 Một số quy ước Mảng được xét là mảng các số nguyên và số phần tử tối đa của mảng là MAX = 100. #define MAX 100 Hai hàm dưới đây sẽ được sử dụng trong các bài tốn phần sau. Hàm kiếm tra số nguyên tố Đầu vào : số nguyên n cần kiểm tra Đầu ra : 0 nếu sai hoặc 1 nếu đúng int LaSNT(int n) { // Khoi tao dem de luu so uoc so cua n int dem = 0; // Dem so uoc so cua n for (int i = 1; i <= n; i++) if (n % i == 0) dem++; // Dua tren gia tri cua dem de ket luan if (dem == 2) return 1; return 0; } Thủ tục hốn vị giá trị hai số nguyên Đầu vào : số nguyên x và y cần hốn vị Đầu ra : số nguyên x và t đã hốn vị (tham chiếu) void HoanVi(int &x, int &y) { int tam = x; x = y; y = tam; }
  63. 60 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 11.5.2 Nhập mảng Yêu cầu Viết thủ tục nhập mảng cho phép người sử dụng nhập số lượng phần tử n thực tế của mảng a và lần lượt nhập vào giá trị cho từng phần tử trong mảng này. Ý tưởng • Nhập số lượng phần tử thực tế n của mảng. • Lần lượt nhập giá trị cho n phần tử của mảng từ chỉ số 0 đến chỉ số n – 1. Cài đặt Thủ tục nhập mảng Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n (tham chiếu) Đầu ra : khơng cĩ void NhapMang(int a[], int &n) { // Nhap so luong phan tu n cua mang printf(“Nhap so phan tu n: ”); scanf(“%d”, &n); // Nhap gia tri cho n phan tu cua mang for (int i = 0; i < n; i++) { printf(“Nhap phan phan tu thu %d: ”, i); scanf(“%d”, &a[i]); } } Lưu ý • Tham số n (số lượng phần tử) phải là tham chiếu (cĩ dấu &) vì nội dung sẽ thay đổi sau khi thực hàm. • Vì số lượng phần tử lớn nhất là MAX nên khi cần cĩ thể kiểm tra xem n cĩ vượt quá MAX hay khơng trước khi cho nhập mảng.
  64. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 61 11.5.3 Xuất mảng Yêu cầu Viết thủ tục xuất mảng cho phép người sử dụng xuất nội dung mảng a cho trước với số lượng phần tử là n. Ý tưởng • Lần lượt xuất giá trị của n phần tử trong mảng từ chỉ số 0 đến chỉ số n – 1. Cài đặt Thủ tục xuất mảng Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : khơng cĩ void XuatMang(int a[], int n) { // Xuat gia tri cua N phan tu trong mang printf(“Noi dung cua mang la: ”); for (int i = 0; i < n; i++) printf(“%d ”, a[i]); printf(“\n”); } Lưu ý • Tham số n khơng cần thiết phải là tham chiếu (khơng cần &) vì nội dung sẽ khơng thay đổi sau khi thực hiện hàm. 11.5.4 Kiểm tra một phần tử cĩ thuộc mảng hay khơng Yêu cầu Cho trước mảng a, số lượng phần tử n. Hãy viết hàm kiểm tra xem phần tử x cho trước cĩ thuộc mảng a hay khơng. Nếu cĩ hãy trả lại vị trí của x trong mảng a. Ngược lại trả về 0.
  65. 62 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) Ý tưởng Duyệt mảng để so sánh từng phần tử của mảng a với giá trị x. Nếu tìm thấy thì thốt ra và thơng báo vị trí tìm được này. Ngược lại trả về –1. Cài đặt Hàm tìm kiếm một số cho trước cĩ thuộc mảng hay khơng Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n, số nguyên x Đầu ra : chỉ số của x trong a nếu x trong a, ngược lại –1. int TimKiem(int a[], int n, int x) { // Bat dau tim tu vi tri dau tien int vt = -1; // Lan luot kiem tra cac vi tri while (vt < n && a[vt] != x) vt++; // Kiem tra xem vong lap thoat khi nao if (vt < n) return vt; return -1; } Lưu ý Thay vì sử dụng vịng lặp while, ta cũng cĩ thể sử dụng vịng lặp for để duyệt hết mảng và return ngay khi gặp phần tử thỏa yêu cầu (bài tập). 11.5.5 Kiểm tra tính chất của mảng Yêu cầu Viết hàm cho phép kiểm tra xem mảng a, số lượng phần tử n cĩ phải là mảng tồn các số nguyên tố hay khơng?
  66. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 63 Ý tưởng Để giải quyết bài tốn dạng trên, cĩ 3 cách như sau: • Cách 1: đếm số lượng các phần tử thỏa yêu cầu. Nếu số lượng này bằng đúng số lượng phần tử n của mảng thì mảng đã cho tồn các phần tử thỏa yêu cầu. • Cách 2: giống cách 1 nhưng ta sẽ kiểm tra xem số phần tử khơng thỏa yêu cầu cĩ bằng 0 hay khơng. Nếu bằng 0 thì mảng tồn những phần tử thỏa yêu cầu. • Cách 3: chỉ cần phát hiện 1 phần tử khơng thỏa yêu cầu ta kết luận ngay mảng đã cho khơng tồn các phần tử thỏa yêu cầu. Cài đặt Hàm kiếm tra mảng cĩ tồn nguyên tố hay khơng (cách 1) Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : 1 (tồn số nguyên tố) hoặc 0 (ngược lại). int KiemTra_C1(int a[], int n) { // Khoi tao bien dem int dem = 0; // Dem so phan tu thoa man yeu cau for (int i = 0; i < n; i++) if (LaSNT(a[i])) // a[i] la SNT? dem++; // Ket luan if (dem == n) return 1; return 0; } Hàm kiếm tra mảng cĩ tồn nguyên tố hay khơng (cách 3) Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : 1 (tồn số nguyên tố) hoặc 0 (ngược lại).
  67. 64 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) int KiemTra_C3(int a[], int n) { // Duyet tung phan tu cua mang // neu phat hien phan tu khong thoa // thi return 0 ngay for (int i = 0; i < n; i++) if (!LaSNT(a[i])) return 0; // Duyet xong cac phan tu cua mang // nhung khong tim thay phan tu nao vi pham return 1; } 11.5.6 Tính tốn trên mảng Yêu cầu Viết hàm cho phép tính tổng các số nguyên tố cĩ trong mảng a, số lượng phần tử là n cho trước. Ý tưởng Duyệt từng phần tử của mảng a. Nếu phần tử nào thỏa yêu cầu (là số nguyên tố) thì ta cộng dồn vào tổng trước đĩ. Cài đặt Hàm tính tổng các số nguyên tổ cĩ trong mảng Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : tổng các số nguyên tố cĩ trong mảng. int TongSNT(int a[], int n) { // Khai bao va khoi tao bien tong int tong = 0; // Tong so phan tu thoa man yeu cau for (int i = 0; i < n; i++) if (LaSNT(a[i])) // a[i] la SNT? tong = tong + a[i]; // Ket luan return tong; }
  68. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 65 11.5.7 Tách mảng Yêu cầu Cho trước mảng a, số lượng phần tử na. Viết thủ tục tách các các số nguyên tố cĩ trong mảng a và đưa sang mảng b, số lượng phần tử nb. Ý tưởng • Số lượng phần tử nb trong mảng b ban đầu là 0 (rỗng). • Duyệt từng phần tử của mảng a và sao chép các phần tử là số nguyên tố trong mảng a vào mảng b đồng thời tăng số lượng phần tử nb của mảng n lên 1 đơn vị. Cài đặt Hàm tách các số nguyên tố từ mảng này vào mảng khác Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n mảng b, số lượng phần tử nb (tham chiếu) Đầu ra : khơng cĩ void TachSNT( MyArray a, int na, MyArray b, int &nb) { // Khoi tao so luong nb cua mang b nb = 0; // Duyet tung phan tu cua mang a for (int i = 0; i < na; i++) if (LaSNT(a[i])) // a[i] la SNT? { b[nb] = a[i]; // Them a[i] vao b nb++; } } Lưu ý • Tham số nb (số lượng phần tử của mảng b) là tham chiếu do chúng cĩ thể thay đổi khi kết thúc hàm. • Phải khởi tạo số lượng phần tử nb bằng 0 để cho biết mảng b chưa cĩ phần tử nào.
  69. 66 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 11.5.8 Gộp mảng Yêu cầu Cho trước mảng a và b số lượng phần tử na và nb. Viết thủ tục gộp 2 mảng a và b theo thứ tự đĩ thành mảng c, số lượng phần tử nc = na + nb. Ý tưởng • Số lượng phần tử nc của mảng c ban đầu bằng 0. • Chuyển các phần tử từ mảng a sang mảng c đồng thời tăng số lượng phần tử của mảng c lên 1. • Tiếp tục chuyển các phần tử từ mảng b sang mảng c đồng thời tăng số lượng phần tử của mảng c lên 1. Cài đặt Thủ tục gộp hai mảng thành một mảng Đầu vào : mảng a và b số lượng phần tử na và nb mảng c, số lượng phần tử nc (tham chiếu) Đầu ra : khơng cĩ void GopMang( int a[], int na, int b[], int nb, int c[], int &nc) { nc = 0; // Khoi tao so luong nc cua mang c // Dua tung phan tu cua mang a vao mang C for (int i = 0; i < na; i++) { c[nc] = a[i]; nc++; } // Dua tung phan tu cua mang B vao mang C for (int i = 0; i < nb; i++) { c[nc] = b[i]; nc++; } }
  70. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 67 11.5.9 Tìm số nhỏ nhất/lớn nhất Yêu cầu Viết hàm trả về số nhỏ nhất trong mảng a, số lượng phần tử n cho trước. Ý tưởng • Giả sử số nhỏ nhất hiện tại là giá trị phần tử đầu tiên. • Duyệt các phần tử tiếp theo của mảng. Nếu cĩ phần tử nào khác nhỏ hơn số nhỏ nhất hiện tại thì cập nhật giá trị số nhỏ nhất hiện tại này lại (bằng giá trị của phần tử nhỏ hơn vừa tìm được) Cài đặt Hàm tìm số nhỏ nhất trong mảng Đầu vào : mảng a số lượng phần tử n Đầu ra : số nhỏ nhất trong mảng int TimMin(int a[], int n) { // Khoi tao bien min hien tai int min = a[0]; // Kiem tra cac phan tu con lai for (int i = 1; i < n; i++) if (a[i] < min) min = a[i]; // Ket luan return min; } Lưu ý • Giá trị khởi tạo của min (phần tử nhỏ nhất hiện tại) là giá trị a[0] chứ khơng phải 0 (chỉ số 0). • So sánh các phần tử a[i] cịn lại với min chứ khơng phải với a[0]. • Nên chạy vịng lặp từ 1 vì phần tử đầu đã được kiểm tra.
  71. 68 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 11.5.10 Tìm số nhỏ nhất/lớn nhất thỏa yêu cầu cho trước Yêu cầu Viết hàm trả về số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng a, số lượng phần tử n cho trước. Nếu khơng cĩ thì trả về 0. Ý tưởng Để giải quyết bài tốn dạng trên, cĩ 3 cách như sau: • Cách 1 : Tách các phần tử là số nguyên tố cĩ trong mảng a sang mảng b (nếu cĩ) rồi áp dụng hàm TimMin trên mảng b để tìm số nhỏ nhất cĩ trong mảng b này. Số tìm được chính là số nguyên tố nhỏ nhất. • Cách 2 : Cách này giống ý tưởng tìm số nhỏ nhất bình thường. Số nguyên tố nhỏ nhất hiện tại chính là số nguyên tố đầu tiên tìm được (nếu cĩ). Tìm các số nguyên tố khác trong mảng a và so sánh với số nguyên tố nhỏ nhất hiện tại này. • Cách 3 : Cách này giống cách viết chương trình tìm số nhỏ nhất bình thường. Ta làm như sau : o Giả sử số min hiện tại là phần tử đầu tiên. o Duyệt các phần tử tiếp theo của mảng. Nếu phần tử nào là số nguyên tố, lúc đĩ sẽ xảy ra 2 trường hợp : ƒ min hiện tại khơng phải là số nguyên tố thì ta cập nhật min hiện tại chính là số nguyên tố đang xét. ƒ min hiện tại là số nguyên tố nhưng số nguyên tố đang xét nhỏ hơn min hiện tại thì ta cập nhật min hiện tại chính bằng số nguyên tố đang xét. o Kiểm tra xem min hiện tại cĩ thật sự là số nguyên tố hay khơng. Nếu nĩ là số nguyên tố thì trả về
  72. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 69 chính nĩ. Nếu khơng (nghĩa là mảng khơng cĩ số nguyên tố nào) thì trả về 0 theo yêu cầu. Cài đặt Hàm tìm số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng (Cách 1) Đầu vào : mảng a số lượng phần tử n Đầu ra : số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng (0 nếu khơng cĩ) int TimMinSNT_C1(int a[], int n) { int b[MAX]; int nb; // Tach cac so nguyen to trong a dua vao B TachSNT(a, n, b, nb); // Kiem tra mang B if (nb != 0) return TimMin(b, nb); // Tim min return 0; } Hàm tìm số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng (Cách 2) Đầu vào : mảng a số lượng phần tử n Đầu ra : số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng (0 nếu khơng cĩ) int TimMinSNT_C2(int a[], int n) { int vt = 0; // Tim tu vi tri dau tien // Trong khi chua kiem tra het mang // va vi tri hien tai khong phai la snt // thi duyet tiep phan tu tiep theo while (vt < n && !LaSNT(a[vt])) vt++;
  73. 70 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) if (vt < n) // Tim thay so nt { int minSNT = a[vt]; // min = so tim duoc // Duyet cac phan tu con lai for (int i = vt + 1; i < n; i++) if (a[i] < minSNT && LaSNT(a[i])) minSNT = a[i]; return minSNT; // Ket luan } return 0; // Khong tim thay so nt nao } Hàm tìm số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng (Cách 3) Đầu vào : mảng a số lượng phần tử n Đầu ra : số nguyên tố nhỏ nhất trong mảng (0 nếu khơng cĩ) int TimMinSNT_C3(int a[], int n) { // Khoi tao bien min hien tai int minSNT = a[0]; // Duyet cac phan tu con lai for (int i = 1; i < n; i++) if (LaSNT(a[i])) if (!LaSNT(minSNT) || (LaSNT(minSNT) && a[i] < minSNT)) minSNT = a[i]; // Kiem tra lai minSNT va ket luan if (LaSNT(minSNT)) return minSNT; return 0; }
  74. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 71 Lưu ý • Cách 1 và cách 2 dễ hiểu nhất vì ý tưởng khá đơn giản nhưng phải qua rất nhiều bước thực hiện. Cách 3 hơi khĩ hiểu nhưng bù lại cài đặt rất nhanh và mang tính tổng quát cao. • Nên biết ý tưởng các cách làm nhưng chỉ chọn một cách làm cảm thấy dễ hiểu nhất để cài đặt và luơn sử dụng cách này. 11.5.11 Sắp xếp mảng tăng/giảm Yêu cầu Cho trước một mảng a, số lượng phần tử n. Hãy viết thủ tục sắp xếp mảng tăng dần theo trị số. Ý tưởng Duyệt tất cả các các cặp phần tử của mảng a để triệt tiêu các nghịch thế. Nghịch thế là các cặp khơng đúng thứ tự yêu cầu. Cài đặt Thủ tục sắp xếp mảng tăng dần Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : khơng cĩ void SapXepTang(int a[], int n) { int i, j; // Duyet tat ca cap phan tu trong A for (i = 0; i a[j]) Then HoanVi(a[i], a[j]); } Lưu ý • Chú ý các chỉ số chạy của hai biến i và j. Cách trên tối ưu nhất do một phần tử sẽ bắt cặp với các phần tử sau nĩ.
  75. 72 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) • Cịn rất nhiều thuật tốn sắp xếp khác nhanh hơn nhưng đây là thuật tốn đơn giản và dễ hiểu nhất. 11.5.12 Sắp xếp mảng tăng/giảm thỏa yêu cầu cho trước Yêu cầu Cho trước một mảng a, số lượng phần tử n. Hãy sắp xếp mảng mảng a sao cho các số nguyên tố tăng dần đưa về đầu mảng và các số cịn lại giảm dần đưa về cuối mảng. Ý tưởng • Cách 1 : o Chuyển các số nguyên tố từ mảng a sang mảng b và sắp xếp tăng dần mảng b này. o Chuyển các số cịn lại (khơng phải số nguyên tố) từ mảng a sang mảng c và sắp xếp tăng dần mảng c này. o Gộp mảng b và mảng c thành mảng a. • Cách 2 : thực hiện tương tự như cách sắp xếp đơn giản ở phần trên, tức là ta sẽ duyệt hết tất cả các cặp phần tử của mảng a và triệt tiêu các cặp nghịch thế. Các cặp (x, y) với x đứng trước y sẽ thuộc 4 trường hợp sau : o x, y đều là số nguyên tố nhưng x > y : đây là cặp nghịch thế do các số nguyên tố phải tăng dần. o x, y đều khơng là số nguyên tố nhưng x < y : đây là cặp nghịch thế do các số khơng phải số nguyên tố phải giảm dần. o x là khơng là số nguyên tố và y là số nguyên tố : đây là cặp nghịch thế do các số nguyên tố phải đứng trước các số khơng là nguyên tố. o x là số nguyên tố và y khơng là số nguyên tố : đây khơng phải là cặp nghịch thế do số nguyên tố đứng trước số khơng phải nguyên tố.
  76. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 73 Cài đặt Thủ tục sắp xếp mảng : số nguyên tố đứng trước tăng dần (Cách 1) số cịn lại đứng sau giảm dần Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : khơng cĩ void SapXepSNT(int a[], int n) { int b[MAX], c[MAX]; int nb, nc; // Chuyen cac so nguyen to trong a vao b TachSNT(a, n, b, nb); // Chuyen cac so khong la snt trong a vào c TachSKNT(a, n, c, nc); // Sap xep mang b tang dan SapXepTang(b, nb); // Sap xep mang c giam dan SapXepGiam(c, nc); // Gop mang b va c thanh mang a GopMang(b, nb, c, nc, a, n); } Lưu ý • Thủ tục SapXepTang, SapXepGiam đã trình bày ở trên. • Thủ tục TachSNT và TachSKNT đã trình bày ở phần trên để tách các số nguyên tố và các số khơng phải nguyên tố từ một mảng ra mảng khác. Ngồi ra ta cĩ thể viết một hàm khác để cùng lúc chia mảng a ra 2 mảng b (chứa các số nguyên tố) và c (chứa các số khơng phải nguyên tố). (bài tập)
  77. 74 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) Thủ tục sắp xếp mảng : số nguyên tố đứng trước tăng dần (Cách 2) số cịn lại đứng sau giảm dần Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n Đầu ra : khơng cĩ void SapXepSNT(int a[], int n) { int i, j; // Duyet tat ca cac cap phan tu trong a for (i = 0; i y x khơng nguyên tố, y khơng nguyên tố và x y) || (!xLaSNT && !yLaSNT && x < y) || (!xLaSNT && yLaSNT)) return 1; return 0; }
  78. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 75 Lưu ý • Cĩ thể viết trực tiếp các trường hợp nghịch thế vào trong thủ tục sắp xếp thay vì gọi hàm NghichThe nhưng như vậy sẽ làm rối chương trình. • Nên kiểm tra trước x và y cĩ phải là số nguyên tố khơng rồi gán vào biến tạm để tránh việc tính đi tính lại nhiều lần. 11.5.13 Sửa/Thêm/Xĩa mảng Yêu cầu Cho trước một mảng a, số lượng phần tử n. Hãy viết các hàm thực hiện các yêu cầu sau: • Sửa một phần tử tại vị trí vt trong mảng a thành giá trị x. • Thêm một phần tử x vào mảng a tại vị trí vt. • Xĩa một phần tử tại vị trí vt trong mảng a. Ý tưởng • Sửa: o Kiểm tra vt cĩ hợp lệ hay khơng (0 ≤ vt < n). o Cập nhật giá trị của phần tử tại vt thành giá trị x. • Thêm: o Kiểm tra vt cĩ hợp lệ hay khơng (0 ≤ vt ≤ n). o “Đẩy giá trị” các phần tử từ vị trí vt sang phải 1 phần tử rồi “chèn” phần tử x vào vị trí vt. o Tăng số lượng phần tử n của mảng a lên 1. • Xĩa: o Kiểm tra vt cĩ hợp lệ hay khơng (0 ≤ vt < n). o “Kéo giá trị” các phần tử bên phải vị trí vt sang trái 1 phần tử. o Giảm số lượng phần tử n của mảng a xuống 1.
  79. 76 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) Cài đặt Thủ tục sửa một số trong mảng bằng một giá trị cho trước Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n, vị trí vt, số x Đầu ra : khơng cĩ void Sua(int a[], int n, int vt, int x) { // Kiem tra tinh hop le cua vt if (vt >= 0 && vt = 0 && vt vt; i ) a[i] = a[i - 1]; // Chen x vao vi tri vt a[vt] = x; // Tang so luong phan tu n len 1 n++; } }
  80. Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) 77 Thủ tục xĩa một phần tử trong mảng tại một ví trí nào đĩ Đầu vào : mảng a, số lượng phần tử n, vị trí vt Đầu ra : khơng cĩ void Xoa(MyArray a, int &n, int vt) { // Kiem tra tinh hop le cua vt if (vt >=0 && vt < n) { // Keo tu vi tri vt + 1 sang trai for (int i = vt; i < n – 1; i++) a[i] = a[i + 1]; // Giam so luong phan tu n xuong 1 n ; } } Lưu ý • Nếu cẩn thận cĩ thể kiểm tra số lượng phần tử hiện tại cĩ tối đa chưa, nếu tối đa rồi thì khơng thể thêm vào nữa. • Cẩn thận với các giá trị của biến chạy vịng lặp for. Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Mảng là gì? Trường hợp nào thì sử dụng mảng? 2. Tình bày các cách khai báo kiểu, biến, hằng mảng và cho ví dụ minh họa. 3. Trình bày các thao tác truy xuất trên mảng. Cho ví dụ minh họa từng trường hợp.
  81. 78 Chương 11. Dữ liệu kiểu mảng (array) Thực hành Thực hiện các thao tác sau trên mảng một chiều a gồm các số nguyên, số lượng phần tử phần tử là n. 4. Các thao tác nhập xuất a. Nhập mảng. b. Xuất mảng. 5. Các thao tác kiểm tra a. Mảng cĩ phải là mảng tồn số chẵn? b. Mảng cĩ phải là mảng tăng dần? 6. Các thao tác tính tốn a. Cĩ bao nhiêu số chia hết cho 4 nhưng khơng chia hết cho 5. b. Tính tổng các số nguyên tố cĩ trong mảng. 7. Các thao tác tìm kiếm a. Tìm vị trí số nguyên tố đầu tiên trong mảng nếu cĩ. b. Tìm số nhỏ nhất trong mảng. c. Tìm số dương nhỏ nhất trong mảng. 8. Các thao tác xử lý a. Tách mảng trên thành hai mảng b và c, mảng b chứa các số nguyên dương, mảng c chứa các số cịn lại. b. Sắp xếp mảng giảm dần. c. Sắp xếp mảng sao cho các số dương đứng đầu mảng giảm dần, kế đến là các số âm tăng dần, cuối cùng là các số 0. d. Sửa các số nguyên tố cĩ trong mảng thành số 0. e. Chèn (thêm) số 0 đằng sau các số nguyên tố trong mảng. f. Xĩa tất cả số nguyên tố cĩ trong mảng.
  82. Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao 79 Chương 12. MỘT SỐ KIỂU DỮ LIỆU NÂNG CAO Chúng ta đã tìm hiểu các kiểu dữ liệu cơ sở của C bao gồm kiểu số nguyên, kiểu số thực, kiểu luận lý, kiểu ký tự (ở chương 7) và kiểu dữ liệu mảng (ở chương 11). Chương này sẽ trình bày các kiểu dữ liệu nâng cao khác bao gồm kiểu chuỗi ký tự, kiểu cấu trúc (lưu trữ và xử lý dữ liệu phức tạp), kiểu tập tin (lưu trữ và xử lý thơng tin trên đĩa) và kiểu con trỏ (quản lý bộ nhớ). 12.1 Kiểu chuỗi ký tự (string) 12.1.1 Khái niệm Như ta đã biết, dữ liệu kiểu char chỉ chứa được một ký tự, để cĩ thể lưu trữ một chuỗi (nhiều ký tự) ta sử dụng mảng ký tự (Chương 11 – Dữ liệu kiểu mảng). 12.1.2 Khai báo Kiểu dữ liệu chuỗi được khai báo theo cú pháp khai báo mảng một chiều với mỗi phần tử cĩ kiểu char (ký tự). Ví dụ: char s[10]; Biến s được khai báo như trên cĩ thể chứa được một chuỗi cĩ độ dài tối đa là 9 ký tự (khơng phải là 10) do trong C chuỗi được được xem là một loạt các ký tự kết thúc bởi ký tự rỗng (NULL), ký hiệu là \0.
  83. 80 Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao Giống như cách khởi tạo mảng thơng thường, để khởi tạo cho chuỗi s giá trị “THCS A” ta thực hiện như sau: char s[10] = {‘T’, ‘H’, ‘C’, ‘S’, ‘ ’, ‘A’, ‘\0’}; Tuy nhiên, ta cĩ thể khởi tạo cho chuỗi ngắn gọn hơn bằng cách sử dụng chuỗi thường (chuỗi được bao bởi cặp dấu “ ”). Lúc này trình biên dịch tự động thêm vào ký tự kết thúc chuỗi (‘\0’). char s[10] = “THCS A”; char s[] = “THCS A”; // Tu xac dinh do dai 12.1.3 Nhập xuất chuỗi Để xuất chuỗi, ta cĩ thể sử dụng hàm printf với đặc tả “%s” hoặc hàm puts như sau: Hàm xuất dữ liệu ra màn hình (#include ) int puts(const char *s); Hàm puts xuất chuỗi s ra màn hình và tự động xuống dịng. Nếu thành cơng sẽ trả về giá trị khơng âm, ngược lại sẽ trả về EOF. Ví dụ: char ten[] = “THCS A”; printf(“%s”, ten); // Khong xuong dong puts(ten); // Tu dong xuong dong Để nhập chuỗi, ta cĩ thể sử dụng hàm scanf( ) với đặc tả “%s” nhưng hàm này chỉ đọc các ký tự từ bàn phím đến khi gặp ký tự khoảng trắng. Ví dụ: char ten[100; scanf(“%s”, &ten); puts(ten); Nếu nhập vào “THCS A” thì chỉ nhận được chuỗi “THCS”
  84. Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao 81 Để nhập được một chuỗi đầy đủ, ta sử dụng hàm sau: Hàm nhập dữ liệu từ bàn phím (#include ) char *gets(char *s); Hàm gets đọc tất cả các ký tự nhập từ bàn phím đến khi gặp ký tự sang dịng mới (khi ta nhấn enter). Hàm gets sẽ loại bỏ ký tự enter và thêm vào chuỗi ký tự kết thúc chuỗi ‘\0’. Hàm gets trả về địa chỉ của chuỗi nhận được. Ví dụ: char ten[100]; gets(ten); puts(ten); 12.1.4 Các thao tác trên dữ liệu kiểu chuỗi Chuỗi chính là mảng ký tự, do đĩ khơng thể gán dữ liệu giữa hai kiểu chuỗi. Thay vào đĩ ta sử dụng lệnh strcpy được định nghĩa trong string.h. Hàm sao chép chuỗi (#include ) char *strcpy(char *dest, const char *src); Sao chép chuỗi src sang chuỗi dest, kết thúc khi gặp ký tự kết thúc chuỗi. Hàm trả về địa chỉ chuỗi dest. char s[100]; s = “Tin hoc co so A”; // Sai strcpy(s, “Tin hoc co so A”); // Dung Trong string.h cịn cung cấp một số hàm khác thao tác trên dữ liệu kiểu chuỗi ký tự. Một vài hàm quan trọng như sau: Hàm chuyển chuỗi thành chuỗi thường (#include ) char *strlwr(char *s); Hàm strlwr chuyển chuỗi s thành chuỗi thường (các ký tự ‘A’, ‘B’, , ‘Z’ thành ‘a’, ‘b’, ‘z’) và trả về địa chỉ của chuỗi s.
  85. 82 Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao Hàm chuyển chuỗi thành hoa (#include ) char *strupr(char *s); Hàm strupr chuyển chuỗi s thành chuỗi hoa (các ký tự ‘a’, ‘b’, , ‘z’ thành ‘A’, ‘B’, ‘Z’) và trả về địa chỉ của chuỗi s. Hàm đảo ngược chuỗi (#include ) char *strrev(char *s); Hàm đảo ngược thứ tự các ký tự trong chuỗi (trừ ký tự kết thúc chuỗi) và trả về địa chỉ của chuỗi kết quả. Hàm so sánh hai chuỗi (#include ) int *strcmp(const char *s1, const char *s2); Hàm trả về 0 nếu s1 > s2. Hàm nối hai chuỗi (#include ) char *strcat(char *dest, const char *src); Hàm nối chuỗi src và chuỗi dest và trả về địa chỉ của chuỗi đã được nối. Hàm tính độ dài chuỗi (#include ) size_t *strlen(const char *s); Hàm trả về độ dài chuỗi. Hàm tìm chuỗi này trong chuỗi kia (#include ) char *strstr(const char *s1, const char *s2); Hàm tìm vị trí xuất hiện đầu tiên của chuỗi s2 trong chuỗi s1. Hàm trả về địa chỉ của thành phần đầu tiên trong chuỗi s1 tìm được. Nếu khơng tìm được thì trả về null.
  86. Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao 83 12.2 Kiểu cấu trúc (struct) 12.2.1 Khái niệm Cấu trúc (struct) là một dạng dữ liệu gồm nhiều thành phần khác kiểu. Mỗi thành phần được truy xuất bằng một định danh gọi là trường (field). 12.2.2 Khai báo Kiểu dữ liệu cấu trúc được khai báo theo cú pháp như sau: Cú pháp khai báo kiểu cấu trúc struct { ; ; ; }; Ví dụ: struct SinhVien { char hoten[30]; float toan, ly, hoa; }; Khai báo biến cĩ thể dựa trên khai báo kiểu (khơng tường minh) như sau: Cú pháp khai báo biến cấu trúc (khơng tường minh) struct { ; ; ; }; struct ;
  87. 84 Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao Hoặc khai báo biến trực tiếp (tường minh) như sau: Cú pháp khai báo biến cấu trúc (tường minh) struct { ; ; ; } ; Ví dụ: struct SinhVien { char hoten[30]; float toan, ly, hoa; } sv1, sv2, sv3; // Tuong minh struct SinhVien sv4, sv5; // Khong tuong minh Cách khai báo dạng tường minh cho ta dễ nhận thấy mối quan hệ giữa biến và trường. Tuy nhiên trong cấu trúc chương trình của C thường địi hỏi khai báo tham số bằng định danh kiểu nên việc khai báo tường minh như trên ít được sử dụng. Để khởi tạo giá trị cho biến cấu trúc, ta sử dụng cách sau: Cú pháp khai báo biến bản ghi (tường minh) struct { ; ; ; } = { , , };
  88. Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao 85 Ví dụ: struct SinhVien { char hoten[30]; float toan, ly, hoa; } sv1 = {“Nguyen Van A”, 10, 7.5, 9}, sv2, td3; 12.2.3 Truy xuất dữ liệu kiểu bản ghi Chúng ta khơng thể nhập xuất trực tiếp dữ liệu kiểu cấu trúc mà chỉ cĩ thể nhập xuất thơng qua các trường của cấu trúc đĩ. Để truy xuất đến trường của cấu trúc ta sử dụng tốn tử chấm. Cú pháp truy xuất đến các trường của cấu trúc . Ví dụ struct SinhVien sv; strcpy(sv.hoten, “Nguyen Van A”); sv.toan = 10; sv.ly = 7.5; sv.hoa = 9; printf(“Ho ten sinh vien: %s\n”, sv.hoten); printf(“DTB: %.2f”, (sv.toan + sv.ly + sv.hoa)/3); 12.2.4 Gán dữ liệu kiểu bản ghi Đối với 2 dữ liệu bản ghi cĩ cùng kiểu, chúng ta cĩ thể thực hiện phép gán theo các cách sau đây: Thơng qua các trường (tường minh) . := . ; . := . ;
  89. 86 Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao Sử dụng lệnh gán = ; Ví dụ: struct SinhVien { char hoten[30]; float toan, ly, hoa; } sv1 = {“Nguyen Van A”, 10, 7.5, 9}, sv2; sv2 = sv1; // Cach 1 strcpy(sv2.hoten, sv1.hoten); // Cach 2 sv2.toan = sv1.toan; sv2.ly = sv1.ly; sv2.hoa = sv1.hoa; 12.3 Kiểu tập tin (file) và kiểu con trỏ (pointer) Các kiểu dữ liệu ta đã khảo sát đều hiện diện trong bộ nhớ RAM khi khởi động chương trình, nhưng khi chấm dứt chương trình các dữ liệu trên bị xĩa mất, vì vậy việc lưu trữ dữ liệu lâu dài hoặc sử dụng lại nhiều lần khơng thể thực hiện được. C đã tạo một kiểu cho phép ta lưu trữ dữ liệu lâu dài trên đĩa mềm hoặc đĩa cứng gọi là dữ liệu kiểu file. Cĩ hai loại tập tin là tập tin văn bản (text file) và tập tin nhị phân (binary file). Kiểu con trỏ (pointer) là một loại dữ liệu cĩ kích thước 2 byte, khơng dùng để chứa dữ liệu mà là chứa địa chỉ Segment và Offset của một biến khác hay nĩi cách khác biến con trỏ đang trỏ đến biến mà nĩ đang chứa địa chỉ. Biến con trỏ được sử dụng trong cách bài tốn quy hoạch động Trong khuơn khổ chương trình Tin học cơ sở A sẽ khơng bàn đến hai kiểu này. Sinh viên cĩ thể tham khảo các tài liệu chương trình Tin học cơ sở A2 để tìm hiểu thêm.
  90. Chương 12. Một số kiểu dữ liệu nâng cao 87 Bài tập cuối chương Lý thuyết 1. Trình bày khái niệm kiểu chuỗi? Mơ tả cách khai báo và sử dụng nĩ. 2. Trình bày khái niệm kiểu cấu trúc? Mơ tả cách khai báo kiểu, biến, hằng bản ghi. Cho ví dụ minh họa. Thực hành 3. Tập sử dụng các hàm trong thư viện string.h 4. Để biết một thí sinh đậu hay rớt trong một kỳ tuyển sinh, ta cần lưu các thơng tin như Họ tên thí sinh, khu vực (1, 2, 3), nhĩm (1, 2, 3), tổng điểm 3 mơn. a. Nhập thơng tin n thí sinh. b. Lập danh sách các thí sinh đậu với điểm chuẩn như bảng sau: Khu vực 1 Khu vực 2 Khu vực 3 Nhĩm 1 18 17 16 Nhĩm 2 17.5 16.5 15.5 Nhĩm 3 17 16 15 c. In danh sách đã sắp xếp theo điểm giảm dần.