Bài giảng Kỹ thuật lập trình - Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật lập trình và các bước xây dựng chương trình - Trần Minh Thái

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẬP TRÌNH & CÁC BƯỚC XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TRẦN MINH THÁI [e] minhthai@itc.edu.vn [w] www.minhthai.edu.vn1 CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐỂ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH • B1: Phân tích và xác định rõ bài toán • B2: Xây dựng thuật toán • B3: Viết chương trình • B4: Chạy và kiểm tra chương trình • B5: Bảo trì 2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH • Đúng đắn, chính xác (correctness). • Chắc chắn (robustness). • Thân thiện (user friendliness). • Khả năng thích nghi (adapability): Chương trình có khả năng để phát triển tiến hóa theo yêu cầu. • Tính tái sử dụng (reuseability): Chương trình có thể dùng để làm một phần trong một chương trình lớn khác. 3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH • Tính hiệu quả (efficiency). • Tính khả chuyển (porability): Khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa các môi trường. • Tính an toàn (security). • Tính dừng (halt). 4 PHƯƠNG PHÁP TOP - DOWN • Phân rã vấn đề một cách có hệ thống từ trên xuống, được sử dụng chủ yếu cho quá trình phân tích và thiết kế hệ thống. • Quá trình phân rã bài toán được thực hiện theo từng mức khác nhau. Mức thấp nhất gọi là mức tổng quan, mức này cho thấy chức năng của hệ thống một cách tổng thể (hệ thống làm được những gì?). Mức tiếp theo là phân tích các chức năng chính. Quá trình phân tích tiếp tục phân rã cho tới khi nào nhận được mức đơn thể, và tiến hành cài đặt. 5 PHƯƠNG PHÁP BOTTOM - UP • Được sử dụng cho quá trình cài đặt hệ thống. • Ngược lại với phương pháp Top-down, phương pháp này đi từ cái riêng cho tới cái chung, từ các đối tượng thành phần ở mức cao tới mức thấp, từ mức mođun đến mức tổng thể, từ những mođun có sẵn lắp ghép thành mođun mới. 6 VÍ DỤ Hãy phân tích và viết chương trình giải và biện luận phương trình bậc hai 7 CÁC NGUYÊN LÝ KHI LẬP TRÌNH • Nguyên lý tối thiểu Nắm vững các cấu trúc lệnh, kiểu dữ liệu cùng với phép toán trên nó để viết chương trình. Tiếp theo, mới tìm hiểu những thư viện tiện ích của ngôn ngữ. VD: thay vì • Nguyên lý địa phương Hạn chế sử dụng biến toàn cục 8 CÁC NGUYÊN LÝ KHI LẬP TRÌNH • Nguyên lý nhất quán Thao tác phải phù hợp với dữ liệu • Nguyên lý an toàn Tránh mọi lỗi trong khi xây dựng chương trình, lỗi ở mức thiết kế là lỗi nặng nhất, nên phát hiện và sửa lỗi ở từng bước của chương trình 9 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH • Tuần tự • Thủ tục • Đơn thể (module) • Hướng đối tượng 10 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH 11 Khai báo Cài đặt hàm Hàm main() C H Ư Ơ N G T R ÌN H C Khai báo thư viện hàm Khai báo hàm Khai báo hằng số Cài đặt tất cả những hàm con đã được khai báo Gọi thực hiện các hàm theo yêu cầu của bài toán KHÁI NIỆM • Hàm là một đoạn chương trình độc lập thực hiện trọn vẹn một công việc nhất định sau đo t́rảvề gia ́trị cho chương trình gọi nó, hay nói cách khác hàm là sư c̣hia nhỏcủa chương trình. 12 KHÁI NIỆM • Mục đích sử dụng hàm: Khi có một công việc giống nhau cần thực hiện ở nhiều vị trí. Khi cần chia một chương trình lớn phức tạp thành các đơn thểnhỏ(hàm con) đểchương trình được trong sáng, dê h̃iểu trong việc xửly,́ quản ly v́iệc tính toán va g̀iải quyết vấn đê.̀ 13 Mẫu tổng quát của hàm TênHàm([ds các tham sô]́); Trong đó: • Kiểu dữ liệu trả về của hàm (kết quả của hàm/ đầu ra), gồm 2 loại • void: Không trả về giá trị • float / int / long / char */ kiểu cấu trúc / : Trả về giá trị kết quả có kiểu dữ liệu tương ứng với bài toán (chỉ trả về được 1 giá trị theo kiểu dữ liệu) 14 • TênHàm: Đặt tên theo qui ước sao cho phản ánh đúng chức năng thực hiện của hàm • Danh sách các tham số (nếu có): đầu vào của hàm (trong một số trường hợp có thể là đầu vào và đầu ra của hàm nếu kết quả đầu ra có nhiều giá trị - Tham số này gọi là tham chiếu) 15 HÀM KHÔNG TRẢ VỀ GIÁ TRỊ Cài đặt void TênHàm([danh sách các tham sô]́) { Khai báo các biến cục bộ Các câu lệnh / khối lệnh hay lời gọi đến hàm khác. } Gọi hàm: TênHàm(danh sách tên các đối số); Những phương thức loại này thường rơi vào những nhóm chức năng: Nhập / xuất dư l̃iệu , thống kê, sắp xếp, liệt kê 16 HÀM TRẢ VỀ GIÁ TRỊ Cài đặt TênHàm([danh sách các tham sô]́) { kq; Khai báo các biến cục bộ Các câu lệnh / khối lệnh hay lời gọi đến hàm khác. return kq; } 17 HÀM TRẢ VỀ GIÁ TRỊ Gọi hàm Tên biến = TênHàm (danh sách tên các đối số); Những phương thức này thường rơi vào các nhóm: Tính tổng, tích, trung bình, đếm, kiểm tra, tìm kiếm 18 THAM SỐ LÀ THAM CHIẾU • Tham số làm kết quả đầu ra • Tham số vừa làm đầu vào và đầu ra • Dùng dấu & phía trước tên tham số khi cài đặt hàm VD: void Nhap(int &n); 19 NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG HÀM Trước khi xây dựng hàm phải trả lời những câu hỏi sau: • Hàm trả về gì? à Xác định kiểu dữ liệu trả về của hàm • Hàm làm gì? à Xác định tên hàm • Cần những thông tin gì để hàm xử lý? à Xác định tham số 20 NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG HÀM Ứng với mỗi thông tin đã xác định, xác định xem đã có giá trị trước khi vào hàm chưa, - Nếu chưa cóà Tham chiếu - Nếu có mà sau khi thực hiện xong hàm vẫn không thay đổi à Tham trị (không là tham chiếu) - Nếu có mà sau khi thực hiện xong hàm thì giá trị cũng bị thay đổi theoà Tham chiếu 21 TẠO PROJECT TRONG MS VISUAL C++ Nhằm dễ dàng trong quản lý source code theo phương pháp lập trình hàm, mỗi project trong VS C++ thường gồm 3 file: • Thư mục Header Files, tạo file khaibao.h: chứa các khai báo thư viện hàm, khai báo hằng số, biến toàn cục, khai báo hàm, • Thư mục Source Files, tạo file caidat.cpp và main.cpp: chứa các cài đặt hàm và hàm main() 22 CẤU TRÚC FILE KHAIBAO.H #pragma once Khai báo thư viện, hàm, hằng số, 23 CẤU TRÚC FILE CAIDAT.CPP #include “khaibao.h” void HamA() { các lệnh; } void HamB() { Các lệnh; } 24 CẤU TRÚC FILE MAIN.CPP #include “khaibao.h” void main() { Các lệnh gọi hàm; } 25 VÍ DỤ Viết chương trình nhập vào 2 số nguyên a, b. Tính tổng và xuất ra màn hình 26 FILE KHAIBAO.H 27 FILE CAIDAT.CPP 28 FILE MAIN.CPP 29 Q&A 30