Giáo trình và bài tập về kỹ thuật lập trình c

Lời mở đầu
LỜI MỞ ĐẦU

Khi bắt đầu làm quen với ngôn ngữ lập trình – Cụ thể là ngôn ngữ C – Sinh Viên thường
gặp khó khăn trong việc chuyển vấn đề lý thuyết sang cài đặt cụ thể trên máy. Sách
“Giáo Trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình” nhằm cung cấp cho các Học Sinh - Sinh
Viên Trường CĐ Công Nghệ Thông Tin Tp. Hồ Chí Minh hệ thống các bài tập, những
kỹ năng thực hành cơ bản và nâng cao về ngôn ngữ lập trình C. Cuốn sách này được
xem như tài liệu hướng dẫn từng bước cho Học Sinh - Sinh Viên của Trường trong việc
học và áp dụng kiến thức lý thuyết trên lớp một cách thành thạo và sâu rộng.
Giáo trình được chia thành 10 chương theo từng nội dung kiến thức, kèm theo Các đề
thi mẫu và 1 phụ lục hướng dẫn viết chương trình, chuẩn đoán lỗi và sửa lỗi. Mỗi
chương gồm 2 phần:
™ Phần lý thuyết: được tóm tắt ngắn gọn với đầy đủ ví dụ minh hoạ kèm theo.
™ Phần bài tập: với nhiều bài tập được chia làm hai mức độ cơ bản và luyện tập
nâng cao, bài tập có đánh dấu * là bài tập khó dành cho sinh viên luyện tập thêm.
™ Phần kết luận: Tóm tắt nội dung và các thao tác mà sinh viên cần nắm hay
những lưu ý của chương đó.
Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã cố gắng trích lọc những kiến thức rất cơ bản,
những lỗi hay gặp đối với người mới lập trình. Bên cạnh đó chúng tôi cũng bổ sung
thêm một số bài tập nâng cao để rèn luyện thêm kỹ năng lập trình.
Tuy nhiên, chủ đích chính của giáo trình này là phục vụ cho một môn học nên chắc chắn
không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì thế, rất mong nhận được những góp ý quý báu
của các thầy cô, các đồng nghiệp và các bạn Học Sinh – Sinh Viên để giáo trình này
ngày càng hoàn thiện hơn.
Chân thành cảm ơn.
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 1
Lịch trình thực hành
LỊCH TRÌNH THỰC HÀNH
¡
Tổng thời gian: 90 tiết.
STT NỘI DUNG SỐ TIẾT
1 Chương 1: Lưu đồ thuật toán 03
2 Chương 2: Cấu trúc điều khiển 06
3 Chương 3: Hàm con 12
4 Chương 4: Mảng một chiều 24
5 Chương 5: Chuỗi ký tự 06
6 Chương 6: Mảng hai chiều 12
7 Chương 7: Kiểu dữ liệu có cấu trúc 12
8 Chương 8: Tập tin 06
9 Chương 9: Đệ qui 06
10 Chương 10: Hướng dẫn lập trình bằng phương pháp Project 03
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 2
Lưu đồ thuật toán
CHƯƠNG 1 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN (FLOWCHART)
Các ký hiệu biểu diễn lưu đồ thuật toán, cách biểu diễn các cấu trúc điều khiển rẽ
nhánh, cấu trúc lặp và các kỹ thuật liên quan đến lưu đồ thuật toán.
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I.1. Khái niệm
Lưu đồ thuật toán là công cụ dùng để biểu diễn thuật toán, việc mô tả nhập
(input), dữ liệu xuất (output) và luồng xữ lý thông qua các ký hiệu hình học.
I.2. Phương pháp duyệt
• Duyệt từ trên xuống.
• Duyệt từ trái sang phải.
I.3. Các ký hiệu
STT KÝ HIỆU DIỄN GIẢI
1 Bắt đầu chương trình
2 Kết thúc chương trình
3 Luồng xử lý
4 Điều khiển lựa chọn
5 Nhập
6 Xuất
7 Xử lý, tính toán hoặc gán
8 Trả về giá trị (return)
Điểm nối liên kết tiếp theo (Sử dụng khi lưu
9
đồ vượt quá trang)
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 3
Lưu đồ thuật toán
I.4. Các cấu trúc điều khiển cơ bản
a. Cấu trúc tuần tự
Tuần tự thực thi tiến trình. Mỗi lệnh được thực thi theo một chuỗi từ trên
xuống, xong lệnh này rồi chuyển xuống lệnh kế tiếp.
Ví dụ: Nhập vào 3 số nguyên a, b, c và xuất ra màn hình với giá trị của mỗi
số tăng lên 1.
BAÉT ÑAÀU
a, b, c
a=a+1
b=b+1
c=c+1
a, b, c
KEÁT THUÙC
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 4
Lưu đồ thuật toán
b. Cấu trúc lựa chọn
Điểm quyết định cho phép chọn một trong hai trường hợp.
• if
Chỉ xét trường hợp đúng.
Bieåu thöùc
Ñuùng
ñieàu kieän
Ví dụ: Nhập vào số nguyên n. Kiểm tra nếu n > 0 tăng n lên 1 đơn vị.
Xuất kết quả.
BAÉT ÑAÀU
n
n>0 Ñuùng
n = n+1
n
KEÁT THUÙC
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 5
Lưu đồ thuật toán
• if…else
Xét trường hợp đúng và trường hợp sai.
Bieåu thöùc
Sai Ñuùng
ñieàu kieän
Ví dụ: Nhập vào số nguyên n. Kiểm tra nếu n chẵn xuất ra màn hình “n
chẵn”, ngược lại xuất “n lẻ”.
c. Cấu trúc lặp
Thực hiện liên tục 1 lệnh hay tập lệnh với số lần lặp dựa vào điều kiện.
Lặp sẽ kết thúc khi điều kiện được thỏa.
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 6
Lưu đồ thuật toán
• for / while (Kiểm tra điều kiện trước khi lặp)
Ñieàu
Ñuùng
kieän laëp
Sai
Ví dụ: Nhập vào số nguyên n. Xuất ra màn hình từ 1 đến n.
BAÉT ÑAÀU
n
i=1
i n Ñuùng
i
Sai
i=i+1
KEÁT THUÙC
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 7
Lưu đồ thuật toán
• do … while (Thực hiện lặp trước khi kiểm tra điều kiện)
Ví dụ: Nhập vào số nguyên dương n. Nếu nhập sai yêu cầu nhập lại.
d. Các ví dụ
Ví dụ 1: Giải và biện luận phương trình: ax+b=0.
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 8
Lưu đồ thuật toán
BAÉT ÑAÀU
a, b, c
Sai a=0 Ñuùng
Sai b 0 Ñuùng
Nghieäm
x=-b/a Voâ Soá Voâ
Nghieäm Nghieäm
KEÁT THUÙC
Ví dụ 2: Tính tổng: S = 1 + 2 + 3 + L + n , với n>0
1 3 5 2n + 1
Ví dụ 3: Tính tổng: S (n) = + + + ... + , với n>0
2 4 6 2n + 2
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 9
Lưu đồ thuật toán
BAÉT ÑAÀU
n
i=0
S=0
t=1
m=2
i <= n Ñuùng
Sai
S = S + t/m
t=t+2
S m=m+2
i = i +1
KEÁT THUÙC
Ví dụ 4: Tính tổng: S (n) = 1 − 2 + 3 − 4 + L + (−1) n +1 n , với n>0
BAÉT ÑAÀU
n
i=1
S=0
dau = 1
i <= n Ñuùng
Sai
S = S + dau*i
S dau = -dau
i = i +1
KEÁT THUÙC
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 10
Lưu đồ thuật toán
II. BÀI TẬP
Vẽ lưu đồ thuật toán sau
II.1. Bài tập cơ bản
1. Nhập vào hai số x, y. Xuất ra màn hình tổng, hiệu, tích, thương của hai số
trên.
2. Nhập vào số nguyên n, kiểm tra xem n chẵn hay lẻ và xuất ra màn hình.
3. 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).
4. Nhập vào số nguyên n. Xuất ra n màn hình (Nếu n chẵn thì gấp đôi giá trị).
5. Nhập vào số nguyên n. Nếu n>5 thì tăng n lên 2 đơn vị và trả về giá trị n,
ngược lại trả về giá trị 0.
6. Tính n!, với n ≥ 0
7. Tính P (n) = 1.3.5K (2n + 1) , với n ≥ 0
8. Tính S (n) = 1 + 3 + 5 + L + (2 × n + 1) , với n ≥ 0
9. Tính S (n) = 1 − 2 + 3 − 4 + L + (−1) n +1 n , với n > 0
10. Tính S (n) = 1 + 1.2 + 1.2.3 + L + 1.2.3K n , với n > 0
11. Tính S (n) = 12 + 2 2 + 3 2 + L + n 2 , với n > 0
1 1 1
12. Tính S (n) = 1 + + + L + , với n > 0
2 3 n
1 1 1
13. (*) Tính S (n) = 1 + + +L+ , với n > 0
1+ 2 1+ 2 + 3 1+ 2 + 3 +L+ n
14. Tính P ( x, y ) = x y .
15. Tính S (n) = 1 + (1 + 2) + (1 + 2 + 3) + L + (1 + 2 + 3 + L + n) , với n > 0
16. Cho số nguyên n. Tính trị tuyệt đối của n.
17. Cho số nguyên dương n gồm k chữ số. Tìm chữ số có giá trị lớn nhất.
18. Đếm số lượng ước số chẵn của số nguyên dương n.
19. In ra chữ số đầu tiên của số nguyên dương n gồm k chữ số.
20. Cho 2 số nguyên dương a, b. Tìm USCLN của a và b.
21. Cho 2 số nguyên dương a, b. Tìm BSCNN của a và b.
22. Cho số nguyên dương x. Kiểm tra xem x có phải là số nguyên tố không?
23. Cho số nguyên dương x. Kiểm tra x có phải là số chính phương không?
24. Cho số nguyên dương x. Kiểm tra xem x có phải là số hoàn thiện không?
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 11
Lưu đồ thuật toán
II.2. Bài tập luyện tập và nâng cao
25. Tính S (n) = 1 + 2 2 + 33 + L + n n , với n ≥ 0
1 2 3 n
S ( n) = + + +L+
26. Tính 2 3 4 n +1 , với n > 0
1 1 1
S ( n) = 1 + + +L+
27. Tính 2! 3! n! , với n > 0
1+ 2 1+ 2 + 3 1+ 2 + 3 +L+ n
S ( n) = 1 + + +L+
28. Tính 2! 3! n! , với n > 0
Giải và biện luận phương trình: ax + bx + c = 0
2
29.
30. Giải và biện luận phương trình: ax 4 + bx 2 + c = 0
31. (*) Tính S (n) = n + (n − 1) + (n − 2) + ... + 1 , với n > 0
32. (**) Tính S (n) = 1 + 2 + 3 + ... + n , với n > 0
III. KẾT LUẬN
Lưu đồ thuật toán rất hữu ích trong việc mô tả cách giải quyết của một bài toán.
Việc mô tả này rất trực quan thông qua các ký hiệu hình học, đây là giai đoạn đầu
tiên trước khi bắt tay vào lập trình trên một ngôn ngữ lập trình cụ thể.
Khi xây dựng lưu đồ thuật toán, chúng ta cần chú ý một vài điểm sau:
™ Một lưu đồ phải có điểm bắt đầu và điểm kết thúc (điều kiện kết thúc).
™ Phải có dữ liệu vào, dữ liệu ra sau khi xử lý tính toán.
™ Tại mỗi vị trí quyết định lựa chọn rẽ nhánh phải ghi rõ điều kiện đúng hoặc
sai thì đi theo nhánh nào.
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 12
Cấu trúc điều khiển
CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN
Tìm hiểu và cài đặt các cấu trúc rẽ nhánh, lựa chọn, lặp và các ký hiệu phép toán trong
ngôn ngữ C. Mô tả cách hoạt động và hướng dẫn chạy từng bước chương trình.
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I.1. Các ký hiệu
KÝ
STT DIỄN GIẢI VÍ DỤ
HIỆU
void main()
Bắt đầu và kết thúc hàm hay khối {
1 {}
lệnh.
}
Kết thúc khai báo biến, một lệnh,
int x;
2 ; một lời gọi hàm, hay khai báo
void NhapMang(int a[], int &n);
nguyên mẫu hàm.
Chú thích (ghi chú) cho một dòng.
//Ham nay dung de nhap mang
3 // Chỉ có tác dụng đối với người đọc
void NhapMang(int a[], int &n);
chương trình.
/* /* Dau tien nhap vao n. Sau do
Tương tự như ký hiệu //, nhưng
4 nhap cho tung phan tu */
cho trường hợp nhiều dòng.
*/ void NhapMang(int a[], int &n);
I.2. Các kiểu dữ liệu cơ bản trong C
KÍCH ĐỊNH
STT KIỂU GHI CHÚ
THƯỚC DẠNG
KIỂU LIÊN TỤC (SỐ THỰC)
1 float 4 bytes %f
2 double 8 bytes %lf
3 long double 10 bytes %lf
KIỂU RỜI RẠC (SỐ NGUYÊN)
Ký tự 1 byte %c
1 char
Số nguyên 1 byte %d
2 unsigned char Số nguyên dương 1 byte %d
3 int Số nguyên 2 bytes %d
4 unsigned int Số nguyên dương 2 bytes %u
5 long Số nguyên 4 bytes %ld
6 unsigned long Số nguyên dương 4 bytes %lu
7 char * Chuỗi %s
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 13
Cấu trúc điều khiển
I.3. Bảng ký hiệu các phép toán
PHÉP
STT Ý NGHĨA GHI CHÚ
TOÁN
PHÉP TOÁN SỐ HỌC
1 + Cộng
2 - Trừ
3 * Nhân
4 / Chia lấy phần nguyên
5 % Chia lấy phần dư
PHÉP TOÁN QUAN HỆ
1 > Lớn hơn
2 < Nhỏ hơn
3 >= Lớn hơn hoặc bằng
4 <= Nhỏ hơn hoặc bằng
5 == Bằng nhau
6 != Khác nhau
PHÉP TOÁN LOGIC
1 ! NOT
2 && AND
3 || OR
TOÁN TỬ TĂNG GIẢM
1 ++ Tăng 1 Nếu toán tử tăng giảm đặt trước thì tăng
giảm trước rồi tính biểu thức hoặc ngược
2 -- Giảm 1 lại.
PHÉP TOÁN THAO TÁC TRÊN BIT
1 & AND
2 | OR
3 ^ XOR
4 << Dịch trái
5 >> Dịch phải
6 ~ Lấy phần bù theo bit
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 14
Cấu trúc điều khiển
I.4. Các hàm cơ bản
TÊN
STT THƯ VIỆN DIỄN GIẢI VÍ DỤ
HÀM
1 printf #include
Xuất ra màn hình. #include
Lấy dữ liệu từ bàn #include
2 scanf #include
phím. #include
Di chuyển dấu nháy void main()
3 gotoxy #include đến tọa độ (x, y) trên {
màn hình văn bản. int c = 1, n;
Đặt màu cho chữ (có
4 textcolor #include clrscr();
giá trị từ 0 đến 15).
Xuất ra màn hình với printf(“Nhap n:”);
5 cprintf #include màu chữ đã định liền scanf(“%d”, &n);
trước đó. do{
Dừng thực hiện lệnh textcolor(c);
6 delay #include tiếp sau một khoảng gotoxy(20, 10);
thời gian. cprintf(“%d”, n);
c++;
if (c>15)
Kiểm tra xem có c = 1;
7 kbhit #include delay(200);
nhấn phím.
} while(!kbhit());
}
I.5. Cấu trúc rẽ nhánh
a. Cấu trúc if
if (biểu thức điều kiện)
{
;
}
Nếu biểu thức điều kiện cho kết quả khác không thì thực hiện khối lệnh.
Ví dụ:
#include
#include
void main ()
{
float number ;
printf ( “Nhap mot so trong khoang tu 1 den 10 => “) ;
scanf ( “%f”, &number) ;
if (number >5)
printf ( “So ban nhap lon hon 5. \n”) ;
printf ( “%f la so ban nhap. “ , number);
}
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 15
Cấu trúc điều khiển
b. Cấu trúc if … else
if (biểu thức điều kiện)
{
;
}
else
{
;
}
Nếu biểu thức điều kiện cho kết quả khác không thì thực hiện khối lệnh 1,
ngược lại thì cho thực hiện khối lệnh thứ 2. Biểu thức điều kiện phải đặt trong
cặp dấu ngoặc tròn.
Ví dụ: Giải và biện luận phương trình: ax+b=0
#include
#include
void main ()
{
float a, b;
printf ( “\n Nhap vao a:”);
scanf ( “%f”, &a);
printf ( “ Nhap vao b:”);
scanf ( “%f”, &b) ;
if (a= = 0)
if (b= = 0)
printf ( “ \n PTVSN”);
else
printf ( “ \n PTVN”);
else
printf ( “ \n Nghiem x=%f”, -b/a);
getch ();
}
I.6. Cấu trúc lựa chọn switch
switch (biểu thức)
{
case n1:
các câu lệnh ;
break ;
case n2:
các câu lệnh ;
break ;
………
case nk:
;
break ;
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 16
Cấu trúc điều khiển
[default: các câu lệnh]
}
• ni là các hằng số nguyên hoặc ký tự.
• Phụ thuộc vào giá trị của biểu thức viết sau switch, nếu:
o Giá trị này = ni thì thực hiện câu lệnh sau case ni.
o Khi giá trị biểu thức không thỏa tất cả các ni thì thực hiện câu lệnh sau
default nếu có, hoặc thoát khỏi câu lệnh switch.
o Khi chương trình đã thực hiện xong câu lệnh của case ni nào đó thì nó sẽ
thực hiện luôn các lệnh thuộc case bên dưới nó mà không xét lại điều kiện
(do các ni được xem như các nhãn) Æ Vì vậy, để chương trình thoát khỏi
lệnh switch sau khi thực hiện xong một trường hợp, ta dùng lệnh break.
Ví dụ: Tạo menu cấp 1 cho phép chọn menu bằng số nhập từ bàn phím.
#include
#include
int ChonTD ()
{
int chon ;
printf ("Thuc Don") ;
printf ("\n1. Lau thai!") ;
printf ("\n2. Nuoc ngot!") ;
printf ("\n3. Ca loc hap bau!") ;
printf ("\n4. Chuot dong!") ;
printf ("\n Xin moi ban chon mon an!") ;
scanf ("%d",&chon) ;
return chon ;
}
void TDchon(int chon)
{
switch (chon)
{
case 1:
printf ("\nBan chon lau thai!") ;
break ;
case 2:
printf ("\nBan chon nuoc ngot!") ;
break ;
case 3:
printf ("\nBan chon ca loc hap bau!") ;
break ;
case 4:
printf ("\Ban chon chuot dong!") ;
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 17
Cấu trúc điều khiển
break ;
default:
printf ("\nBan chon khong dung!") ;
}
}
void main()
{
clrscr() ;
int c ;
c=ChonTD() ;
TDchon(c) ;
getch() ;
}
I.7. Cấu trúc lặp
a. for
for (; ; )
{
;
}
Bất kỳ biểu thức nào trong 3 biểu thức nói trên đều có thể vắng nhưng phải
giữ dấu chấm phẩy (;).
Hoạt động của cấu trúc điều khiển for:
Bước 1: Khởi gán cho biểu thức 1
Bước 2: Kiểm tra điều kiện của biểu thức 2.
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 18
Cấu trúc điều khiển
• Nếu biểu thức 2 ≠ 0 thì cho thực hiện các lệnh của vòng lặp, thực hiện
biểu thức 3. Quay trở lại bước 2.
• Ngược lại thoát khỏi lặp.
Ví dụ: In ra màn hình bảng mã ASCII từ ký tự số 33 đến 255.
#include
#include
void main()
{
for (int i=33;i<=255;i++)
printf("Ma ASCII cua %c: %d\t", i, i) ;
getch () ;
}
b. while
< Khởi gán>
while ( )
{
lệnh/ khối lệnh;
< tăng/giảm chỉ số lặp>;
}
# Lưu ý: Cách hoạt động của while giống for
Ví dụ: Tính giá trị trung bình các chữ số của số nguyên n gồm k chữ số.
#include
#include
void main()
{
long n, tong=0;
int sochuso=0;
float tb;
printf ("Nhap vao gia tri n gom k chu so") ;
scanf ("%ld",&n) ;
while(n>0)
{
tong=tong+n%10 ;
sochuso++ ;
n=n/10 ;
}
tb=1.0*tong/sochuso ;
printf ("Gia tri trung binh la: %f", tb) ;
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 19
Cấu trúc điều khiển
getch () ;
}
c. do … while
do
{
< khối lệnh> ;
} while (biểu thức điều kiện) ;
Thực hiện khối lệnh cho đến khi biểu thức có giá trị bằng 0.
Ví dụ: Nhập ký tự từ bàn phím hiển thị lên màn hình mã ASCII của ký tự đó,
thực hiện đến khi nhấn phím ESC (Mã ASCII của phím ESC là 27).
#include
#include
void main()
{
int ma ;
do{
ma=getch ();
if (ma !=27)
printf ("Ma ASCII %c:%d\t", ma, ma);
}while (ma!=27) ;
getch () ;
}
# Lặp while kiểm tra điều kiện trước khi thực hiện lặp, còn vòng lặp do…while
thực hiện lệnh lặp rồi mới kiểm tra điều kiện. Do đó vòng lặp do...while thực hiện
lệnh ít nhất một lần.
I.8. break và continue
a. break
Dùng để kết thúc vòng lặp trực tiếp chứa nó khi thỏa điều kiện nào đó.
Ví dụ: Cho phép người dùng nhập liên tục giá trị n cho đến khi nhập âm thì
dừng.
#include
#include
void main()
{
Giáo trình Bài Tập Kỹ Thuật Lập Trình Trang 20