Bài 11. Thực hành thiết kế và lập trình theo mô đun trang 135, 136, 137 SGK Tin học 11 Khoa học máy tính Cánh diều

NV1

Phân tích thiết kế chương trình theo mô đun. Dựa trên mô tả kết quả đầu ra của bài tập lớn, hãy thiết kế một số hàm (mô đun chương trình) đáp ứng các yêu cầu sau:

-  Với mỗi hàm, xác định rõ chức năng hàm sẽ làm gì, tên hàm, đầu vào, đầu ra và nêu cụ thể trả về chương trình chính cái gì (nếu có trả về).

- Nêu cách phối hợp các hàm này trong chương trình chính để nhận được tất cả các kết quả đầu ra đã mô tả trong KQI, KQ2 và KQ3.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học.

Lời giải chi tiết:

Giai đoạn 1. Liệt kê các việc lớn để nhận được các kết quả KQ1, KQ2 và KQ3.

1. Đọc dữ liệu từ tập Tổ chức dữ liệu trong chương trình bằng các kiểu dữ liệu của Python sao cho thuận tiện để thực hiện các việc tiếp theo,

2. Phân tích dãy điểm từng học sinh để có KQI và KQ3; viết kết quả vào các tập “phantich_theoHS.txt", "xetKhenThuong tri

3. Với mỗi môn học, sắp xếp dãy điểm để có KQ2a, viết kết quả vào tệp “phantich_theoMon.txt";

4. Với mỗi môn học, phân tích dãy điểm để có KQ2b; viết kết quả vào tệp "phantich_theoMon.txt".

Giai đoạn 2. Thiết kế các hàm

1. Đọc dữ liệu từ tập

Dữ liệu đầu vào chứa trong một tệp, dọc vào từng dòng và xử lí không phức tạp. Có thể viết một hàm thực hiện việc này. Đặt tên hàm: ví dụ là nhapTuTep.

Đầu vào: tập phần mềm bảng tính chứa dữ liệu như mô tả ở đầu bài học. Đầu ra: dữ liệu trong chương trình được tổ chức như sau:

- Mảng hai chiều các điểm số: Mảng nx m, mỗi hàng là dãy điểm của một học sinh, sẵn sàng để phân tích kết quả cho từng học sinh.

- Cột Tên trong bảng kết quả học tập tạo thành danh sách các tên học sinh để ghép với từng cột điểm số môn học, tách riêng được kết quả học tập theo từng môn.

– Hàng các tên môn học tạo thành danh sách tên môn học để dễ dàng lấy ra từng tên môn học theo chỉ số cột.

2. Phân tích điểm theo học sinh

Có thể tách thành các việc nhỏ, cụ thể hơn như sau:

a) Phân tích dãy điểm số (là một hàng của mảng hai chiều) để có KQI: Thiết kế một hàm và đặt tên, ví dụ là ptDiem

Đầu vào: một dãy điểm số

Đầu ra: trả về sum, max, min, số lượng điểm thuộc các mức xếp hạng Tốt, Khá, Dat, Chura dat.

b) Xét khen thưởng

Nếu chamDiem > 0 thì viết thêm (tên, chamDiem) thành một dòng vào tập “xetKhenThuong.txt"; có thể thực hiện việc này bằng một vài câu lệnh ngắn gọn, không cần viết thành một hàm riêng.

Lặp lại các việc 2a) và 2b) cho mỗi hàng trong mảng hai chiều axim sẽ hoàn thành phân tích điểm cho toàn bộ học sinh và lập xong danh sách học sinh được xét khen thưởng.

Có thể thiết kế thân vòng lặp thành một hàm và đặt tên, ví dụ là ptHocSinh.

Đầu vào: Một hàng trong mảng hai chiều axim (một dãy điểm số).

Dau ra

- Thêm một dòng vào tập “phantich theoHS.txt" (gọi hàm ptDiem) 

- Thêm (tên, chamdiem) vào tập “xetKhenThuong.txt" nếu chamDiem ≥ 0.

3. Phân tích điểm theo môn học

a) Chuẩn bị đầu vào để sẵn sàng phân tích điểm theo môn học:

Dãy điểm số một môn học là một cột của mảng hai chiều năm không sẵn có ngayn như một danh sách Phython. Cũng chưa có sẵn danh sách các cặp (tên, điểm) là kết quả của mỗi môn học (ở đây tên là tên học sinh).

Thiết kế một hàm, đặt tên ví dụ là tach Mom

- Đầu vào: dữ liệu trong chương trình (sau khi đọc từ tập vào)

- Đầu ra: trả về tên danh sách dãy điểm số một môn học và tên danh sách các cặp (tên, điểm) cho môn học đó.

b) Phân tích điểm một môn học.

Nhận thấy rằng yêu cầu kết quả đầu ra KQI và KQ28 là tương tự như nhau. Hàm ptlhiem sử dụng được cho cả hai việc, phân tích điểm từng học sinh và phân tích điểm từng môn học.

c) Sắp xếp danh sách các cặp (tên, điểm) theo thứ tự điểm giảm dần để có KQ2a.

Ta đã viết một số chương trinh thực hiện các thuật toán sắp xếp dãy số. Có thể cải biên để nhận được một hàm thực hiện sắp xếp danh sách các cặp (tên, điểm) theo thứ tự điểm giảm dần.

Lặp lại các việc 3h) và 30) cho mỗi cột trong mảng hai chiều a x m sẽ hoàn thành phân tích điểm cho toàn bộ các môn học. Có thể thiết kế một hàm nhận kết quả từ tach Mon và thực hiện 3b) và 3c) cho một môn học; đặt tên, ví dụ là ptMonHoc. - Đầu vào: danh sách điểm một môn học và danh sách các cặp (tên, điểm).

- Đầu ra:

+Thêm một dòng vào tập “phantich_theoMon.txt" (gọi hàm ptDiem). +Thêm danh sách các cặp (tên, điểm) theo thứ tự điểm giảm dần vào tập “phantich theoMon.txt" (gọi hàm sắp xếp đã cải biển).

NV2

Đọc dữ liệu từ tập và tổ chức dữ liệu trong chương trình. Viết chương trình thực hiện hàm nhapTuTep và chạy thử kiểm tra. Hướng dẫn thực hiện:

- Tạo tập dữ liệu đầu vào Một cách đơn giản là cắt dán cả khối ô cần thiết từ cửa số phần mềm bảng tính điện tử vào tập đang soạn thảo trong IDE của Python. Lưu thành tập có đuôi tên "txt". Để tiện trình bày, ta đặt tên tập đầu vào, ví dụ là “bangDiem.txt”. Bổ sung thêm vào dòng đầu tiên của tập hai số nguyên dương a, x là số học sinh và số môn học.

- Mở tệp ở chế độ “doc”:

- Viết các câu lệnh đọc dữ liệu từ tập kế thừa, sử dụng các câu lệnh đã viết trong các bài thực hành về cấu trúc mảng một và hai chiều. Kết quả đầu ra:

+ Danh sách tenHS: từ cột Tên của bangDiem

+ Danh sách tenMon từ hàng tên cột của bangDiem.

+ Mảng hai chiều n x m, mỗi hàng là dãy điểm của một học sinh.

Đóng tập sau khi đọc xong.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học.

Lời giải chi tiết:

HS thực hiện theo các bước và thao tác trong hướng dẫn trên đề bài.

NV3

Tách riêng kết quả học tập từng môn học. Viết chương trình thực hiện hàm tách Mon và chạy thử kiểm tra.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học.

Lời giải chi tiết:

Đầu vào của hàm này là kết quả thực hiện nhapTuTep. gồm có danh sách tenHS (các tên học sinh), danh sách tenMon (các tên môn học) và mảng hai chiều x x x - Đọc từng cột của mảng hai chiếu để có dây số các điểm mỗi môn học.

- Ghép tương ứng mỗi tên học sinh từ danh sách tenHS với mỗi điểm môn học sẽ thành danh sách các cấp (tên, điểm) cho môn học đó.

- Trả về tên danh sách dãy điểm số môn học và tên danh sách các cấp (tên, điểm).

NV4

Sắp xếp kết quả một môn học theo thứ tự giảm dần. Cái biên một hàm thực hiện thuật toán sắp xếp nào đó, ví dụ sắp xếp nhanh quicksort thành hàm quickSort_tuple_down để sắp xếp một danh sách các cặp (tên, điểm) theo thứ tự điểm giảm dần.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học.

Lời giải chi tiết:

- Cải biển hàm phandoanLomuto thành phandoanlomuto_tuple để sắp các cặp (Tên, điểm môn học) theo thành phần điểm môn học.

- Trong hàm phandoanLomuto_tuple đảo chiều phép so sánh trong câu lệnh if từ “<=” thành “>=” để sắp thứ tự giảm dần, đặt tên hàm mới là phanhoanLamuto_tuple_down.

- Dùng hàm phanhoanLamuto_tuple_down để cải biến quícksort thành hàm quickSort_tuple_down.

Vận dụng

Chạy chương trình thực hiện quickSort_tuple down vừa hoàn thành với đầu vào là kết quả môn Tin học của lớp em và cho biết kết quả: điểm cao nhất những bạn có điểm cao nhất, điểm thấp nhất.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học.

Lời giải chi tiết:

HS gõ các câu lệnh trong phần thực hành trên và dùng hàm print để đưa kết quả ra màn hình.