Bài giảng Lập trình C++ - Chương 3 Cấu trúc điều khiển

CHƯƠNG 3 CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN 1 CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN TRONG CHƯƠNG TRÌNH 2 TUẦN TỰ RẼ NHÁNH CÓ ĐIỀU KIỆN LỰA CHỌN LẶP Lệnh 1; Lệnh 2; Lệnh 3; . if if else switch case for while do while 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. 3 Lệnh 1 Lệnh 2 Lệnh 3 4 void main() { int a, b, tong, hieu, tich; float thuong; cout<<"Nhap vao a: “; cin>>a; cout<<"Nhap vao b: “; cin>>b; tong = a + b; hieu = a - b; tich = a * b; thuong = (float)a / b; //Ép kiểu cout<<"Tong: " <<tong; cout<<"Hieu: “<<hieu; cout<<"Tich: “<<tich; cout<<"Thuong: “<<thuong; } CẤU TRÚC RẼ NHÁNH Cấu trúc rẽ nhánh chỉ cho máy tính chọn thực hiện một dãy lệnh nào đó dựa vào kết quả của một điều kiện (biểu thức quan hệ hay biểu thức so sánh) Gồm 2 dạng: Chỉ xét trường hợp đúng if (biểu thức điều kiện) { ; } Nếu biểu thức điều kiện cho kết quả true thi ̀ thực hiện khối lệnh bên trong if. 5 Ví dụ: Viết chương trình nhập vào một số nguyên từ 1 đến 10, nếu nhập sai thì thông báo 6 void main() { int k; cout<<“Nhap mot so [1..10]: “; cin>>k; if (k 10) { cout<<"So vua nhap khong hop le"; } } Xét cả hai trường hợp đúng và sai: if (biểu thức điều kiện) { ; } else { ; } Nếu biểu thức điều kiện cho kết quả true thì thực hiện khối lệnh 1, ngược lại thì cho thực hiện khối lệnh thứ 2 7 Ví dụ 1: Nhập vào số nguyên a và b, nếu a là bội số của b thì in thông báo “a là bội số của b”, ngược lại in “a khong la boi so cua b” 8 cout<<“Nhap vao a: “; cin>>a; cout<<“Nhap vao b: “; cin>>b; { cout<<“a la boi so cua b“; } else { cout<<“a khong la boi so cua b“; } if(a%b==0) Cài đặt: void main() { int a, b; cout<<“Nhap vao a: “; cin>>a; cout<<“Nhap vao b: “; cin>>b; if(a%b= =0) { cout<<“a la boi so cua b”; } else { cout<<“a khong la boi so cua b”; } } 9 Ví dụ 2: Giải và biện luận phương trình: ax+b=0 10 void main() { float a, b; cout<<"Nhap vao a: “; cin>>a; cout<<“Nhap vao b: “; cin>>b; if (a == 0) { if (b == 0) cout<<"Phuong trinh vo so nghiem”; else cout<<"Phuong trinh vo nghiem”; } else { cout<<"Phuong trinh co nghiem x = “<< -b / a; } } 11 BÀI TẬP – CHO BIẾT KẾT QUẢ int a=9, b=6; a++; a=a+b--; a=a+(--b); if(a%2==0) cout<<"Gia tri cua a la chan”; cout<<"Tong cua a va b la: " <<(a + b); 12 int a=7, b=8; a++; a=a+b--; --b; a--; a = (--a)+(--b); if(a%2 != 0) cout<<"a la so le”; else cout<<"a la so chan”; cout<<"Gia tri cua a: " <<a; 13 BÀI TẬP VIẾT CHƯƠNG TRÌNH 1. Nhập vào hai số nguyên a, b. In ra màn hình gia ́ trị lớn nhất. 2. Cho ba số a, b, c đọc vào từ bàn phím. Hãy tìm gia ́ trị lớn nhất của ba số trên và in ra kết quả. 3. Cho ba số a, b, c đọc vào từ bàn phím. Hãy in ra màn hình theo thứ tự tăng dần các số. (Chỉ được dùng thêm hai biến phu ̣). 4. Viết chương trình nhập vào một số nguyên n gồm ba chữ số. Xuất ra màn hình chữ số lớn nhất ở vị trí nào? Ví dụ: n=291. Chữ số lớn nhất nằm ở hàng chục (chữ số 9). 14 5. Viết chương trình nhập vào số nguyên n gồm ba chữ số. Xuất ra màn hình theo thứ tự tăng dần của các chữ số. Ví dụ: n=291. Xuất ra 129. 6. Nhập vào ngày, tháng, năm. Kiểm tra xem ngày, tháng, năm đó có hợp lệ hay không? In kết quả ra màn hình. 7. Nhập vào giờ, phút, giây. Kiểm tra xem giờ, phút, giây đó có hợp lệ hay không? In kết quả ra màn hình. 8. Viết chương trình nhập vào ngày, tháng, năm hợp lệ. Cho biết năm này có phải là năm nhuận hay không? In kết quả ra màn hình. 9. Viết chương trình tính diện tích va ̀ chu vi các hình: tam giác, hình vuông, hình chữ nhật va ̀ hình tròn với những thông tin cần được nhập từ bàn phím. 15 10. Viết chương trình tính tiền cước TAXI. Biết rằng: km đầu tiên là 13000đ. Mỗi km tiếp theo là 12000đ. Nếu lớn hơn 30km thi ̀ mỗi km thêm sẽ là 11000đ. Hãy nhập số km sau đó in ra số tiền phải trả. 11. Nhập vào 3 số nguyên dương. Kiểm tra xem 3 số đó có lập thành tam giác không? Nếu có hãy cho biết tam giác đó thuộc loại nào? (Cân, vuông, đều, ). 12. Viết chương trình nhập vào số nguyên dương n. Kiểm tra xem n có phải là số chính phương hay không? (số chính phương là số khi lấy căn bậc 2 có kết quả là nguyên). 16 CẤU TRÚC LỰA CHỌN switch (biểu thức)  case n1: các câu lệnh ; break ; case n2: các câu lệnh ; break ; case nk: ; break ; [default: các câu lệnh]  17 Trường hợp giá trị biểu thức bằng n1 Trường hợp giá trị biểu thức bằng n2 Các trường hợp còn lại Trường hợp giá trị biểu thức bằng nk Với: ni là các hằng số nguyên hoặc ký tự. Phu ̣ thuộc vào gia ́ trị của biểu thức viết sau switch, nếu: –Giá trị này = ni thi ̀ thực hiện câu lệnh sau case ni. –Khi gia ́ trị biểu thức không thỏa tất ca ̉ các ni thi ̀ thực hiện câu lệnh sau default nếu có, hoặc thoát khỏi câu lệnh switch. –Khi chương trình đã thực hiện xong câu lệnh của case ni nào đó thi ̀ 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)  Vì vậy, để chương trình thoát khỏi lệnh switch sau khi thực hiện xong một trường hợp, ta dùng lệnh break. 18 Ví dụ: Nhập vào số nguyên n có giá trị từ 1 đến 5. In cách đọc của số đó ra màn hình. void main() { int n; cout<<"Nhap vao n (1<=n<=5): “; cin>>n; switch (n) { case 1: cout<<"So mot”; break; case 2: cout<<"So hai"; break; case 3: cout<<"So ba”; break; case 4: cout<<"So bon”; break; case 5: cout<<"So nam”; break; default : cout<<"Khong doc duoc"; } } 19 BÀI TẬP VIẾT CHƯƠNG TRÌNH 13. Viết chương trình nhập vào số điểm và xếp hạng như sau:  Điểm 1-4: Kém  Điểm 5: Trung bình  Điểm 6: Trung bình khá  Điểm 7: Khá  Điểm 8-9: Giỏi  Điểm 10: Xuất sắc 14. Viết chương trình nhập vào ngày tháng năm, kiểm tra xem ngày tháng năm có hợp lệ không? In kết quả kiểm tra ra màn hình – Gợi ý: if ((Nam % 400 == 0) || ((Nam % 100 != 0) && (Nam % 4 == 0))); 20 CẤU TRÚC LẶP 21 Lệnh / Khối lệnh Điều kiện lặp Yes No VÒNG LẶP FOR for ( ; ; ) { ; }  Khởi gán: Dùng để khởi gán giá trị ban đầu cho vòng lặp  Điều kiện lặp: Dùng để kiểm tra điều kiện trước khi thực hiện vòng lặp  Cập nhật: Dùng để cập nhật vòng lặp (tăng hoặc giảm chỉ số lặp) Bất ky ̀ biểu thức nào trong 3 biểu thức nói trên đều có thể vắng nhưng phải giữ dấu chấm phẩy (;) 22 1 2 4 3 SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG 23 Khởi gán Điều kiện lặp Lệnh / Khối lệnh Cập nhật vòng lặp Yes Bước 1: Khởi gán Bước 2: Kiểm tra điều kiện ― Nếu điều kiện bằng true thì cho thực hiện các lệnh của vòng lặp, thực hiện cập nhật vòng lặp. Quay trở lại bước 2. ― Ngược lại thoát khỏi lặp. 24 Ví dụ: In ra màn hình 10 dòng chữ “ABC” 25 dong = 1 dong <= 10 “ABC” End line dong = dong + 1 Yes void main() { for (int dong = 1; dong <= 10; dong++) cout<<“ABC“<<endl; } 26  Ví dụ: Tính tổng: , với n>0 27 nS  321 S = 0 i = 1 i <= n S = S + i Yes n i = i + 1 “Tổng = “ S VÒNG LẶP while while ( )  lệnh/ khối lệnh;   Lưu ý: Cách hoạt động của while giống for 28 1 2 4 3 Ví dụ: In ra màn hình 10 dòng chữ “Xin chao” void main() { int dong = 1; while(dong <= 10) { cout<<"Xin chao“<<endl; dong++; } } 29 VÒNG LẶP do while 30 Khởi gán Điều kiện lặp Lệnh / Khối lệnh Cập nhật vòng lặp Yes do { ; ; } while (điều kiện); VÒNG LẶP do while  Thực hiện khối lệnh cho đến khi biểu thức có giá trị bằng false. Cấu trúc lặp dowhile thường dùng cho trường hợp nhập có kiểm tra điều kiện  Ngược lại với cấu trúc lặp for và while (kiểm tra điều kiện trước khi thực hiện lặp), vòng lặp dowhile thực hiện lệnh lặp rồi mới kiểm tra điều kiện. Do đó vòng lặp do...while thực hiện lệnh ít nhất một lần. 31 Ví dụ: Nhập vào một số nguyên dương, nếu nhập sai thì thông báo lỗi và yêu cầu nhập lại. void main() { int n; do{ cout<<"Nhap vao mot so nguyen duong: "; cin>>n; if (n <= 0) cout<<"Nhap sai, hay nhap lai!“<<endl; } while (n <= 0); cout<<"Ban da nhap dung, ket thuc chuong trinh”; } 32 LỆNH break và return  Lệnh break: thoát khỏi các cấu trúc switch, while, for, dowhile chứa nó gần nhất (đang chứa break) tại thời điểm break được gọi thi hành mà không cần kiểm tra kết quả của biểu thức điều kiện.  Tuy nhiên, cần phân biệt với lệnh return là lệnh trả về từ hàm, nghĩa là thoát khỏi hàm đang thi hành, nên cũng giúp thoát luôn khỏi tất cả các vòng lặp. 33 LỆNH continue Lệnh continue: được sử dụng trong các vòng lặp như while, for, dowhile. Khi lệnh continue được gọi thì chương trình sẽ quay trở về đầu vòng lặp để bắt đầu lần lặp mới (có kiểm tra điều kiện lặp để xác định có lặp tiếp hay không). Nếu có các lệnh còn lại (cùng trong vòng lặp) đặt sau continue sẽ không được thực hiện. Nói tóm lại, lệnh continue dùng để bỏ qua một lần lặp nào đó nếu thỏa điều kiện. 34 Ví dụ: Cho phép người dùng nhập liên tục số nguyên dương, nếu nhập số nguyên âm thì dừng void main() { int n; while (true) { cout<<"Nhap gia tri n: “; cin>>n; if (n <= 0) { cout<<"Ket thuc vong lap”; break; } } } 35 Ví dụ: In ra màn hình giá trị từ 10 đến 20 trừ đi số 13 và số 17. void main() { for (int k = 10; k <= 20; k++) { if (k == 13 || k == 17) continue; cout<<k<<“\t"; } } 36 XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ int a=18; for(int i = 1; i <= a; i++) if(a%i == 0) cout<<i <<“\t”; ----------------------------------------------------------- for(int i = 0; i < 5; i++) { for(int j = 0; j <= i; j++) cout<<j<<“\t”; cout<<endl; } 37 int i = 10, s = 0; while(i > 0) { if(i%2 == 0) s+=i; else if(i > 5) s+=2*i; i--; } cout<<“s = ” <<s; 38 int a = 18, i = 1; do{ if(a%i == 0) cout<<i<<“\t”; i++; } while(i <= a); 39 int a = 11, b = 16, i = a; while( i < b ) { if(i%2 == 0) { cout<<i<<"\t"; break; } i++; } 40 int a = 10, s = 0, i = 0; while( i < a ) { i++; if (i % 2 == 0) continue; else s=s+i; } cout<<"s = " <<s; 41 int i = 1, s = 0; while(true) { s = s + i++; if (i % 2) i = i + 2; else i = i + 1; if (i > 20) break; } cout<<"s = " <<s; 42 15. Viết chương trình nhập số nguyên dương n. Liệt kê n số nguyên tố đầu tiên. 16. Viết chương trình nhập vào hai số nguyên dương a va ̀ b. Tìm ước số chung lớn nhất va ̀ bội số chung nho ̉ nhất của a và b. 17. Viết chương trình nhập vào một số nguyên n gồm tối đa 10 chữ số (4 bytes). In ra màn hình gia ́ trị nhi ̣ phân của số trên. (Hướng dẫn: chia lấy dư cho 2 va ̀ xuất theo thứ tự ngược lại). 18. Viết chương trình đếm số ước số của số nguyên dương N. Ví dụ: N=12 số ước số của 12 là 6 43 19. Một số hoàn thiện là một số có tổng các ước số của nó (không kể nó) bằng chính nó. Hãy liệt kê các số hoàn thiện nhỏ hơn 30000. Ví dụ: số 6 là số hòan thiện vì tổng các ước số là 1+2+3 = 6. 20. Nhập vào ngày, tháng, năm. Cho biết đó là ngày thứ mấy trong năm. 21. In ra dãy số Fibonaci f1 = f0 =1; fn = fn-1 + fn-2; (n>1) 44 XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ CHƯƠNG TRÌNH  Xác định xem chương trình có sử dụng những biến nào;  Giá trị ban đầu của mỗi biến;  Những biến nào sẽ bị thay đổi trong quá trình chạy chương trình thì lập thành bảng có dạng sau: 45 Bước (hoặc lần lặp hoặc dòng lệnh thực hiện) Biến 1 Biến 2 Biến k Kết quả trả về (hoặc in ra màn hình) 0 Giá trị 0 Giá trị 0 Giá trị 0 1 Giá trị 1 Giá trị 1 Giá trị 1 2 Giá trị 2 Giá trị 2 Giá trị 2 ...  Lưu ý từng lệnh và xét kỹ giá trị của biểu thức điều kiện trong đoạn chương trình DÙNG CÔNG CỤ DEBUG XÁC ĐỊNH LỖI/ KẾT QUẢ CHƯƠNG TRÌNH Dùng để xác định lỗi logic (lỗi giải thuật) trong chương trình. Mặc dù chương trình không còn lỗi nhưng khi chạy chương trình vẫn ra kết quả sai, những lỗi đó có thể là: Dùng chấm phẩy sau: if, else, for, while mà chưa thực hiện lệnh; Không dùng cặp dấu ngoặc ({}) để bao khối lệnh; Khai báo sai kiểu dữ liệu, không ép kiểu dữ liệu; Chia cho 0; Không có điều kiện dừng (điều kiện dừng sai); Phân tích giải thuật thiếu (chưa vét hết các trường hợp) hoặc sai; 46 Bước 1: Đặt dấu nháy vào vị trí bắt đầu cần kiểm tra lỗi 47 Bước 2: Nhấn phím Ctrl + F10 48 Quan sát vị trí dấu mũi tên trên cửa sổ viết code để xác định dòng lệnh đang thực hiện. Cửa sổ Locals (View\ Debug Windows\ Variables hoặc nhấn phím Alt+4) sẽ thể hiện tên (name), giá trị (value) và kiểu (type) của các biến cục bộ trong đoạn chương trình. Cửa sổ Watch (View\ Debug Windows\ Watch hoặc nhấn Alt+3) cũng có thể quan sát chi tiết biến tương tự như cửa sổ Locals, nhưng chỉ thể hiện những biến nào mà ta nhập tên biến tương ứng vào cửa sổ này. 49 Bước 3: Nhấn phím F10 để thực hiện lệnh kế tiếp (hoặc hàm kế tiếp). Nếu muốn xem lệnh thực hiện bên trong của hàm thì nhấn phím F11 (nếu lệnh là lời gọi thực hiện hàm – lưu ý: không nên nhấn phím F11 khi thực hiện các hàm thư viện (ví dụ: cin, cout) 50