Chương trình trên được thiết kế có bao nhiêu mô đun?
Trong bài 28, em đã biết tầm quan trọng và ý nghĩa của việc thiết kế chương trình theo mô đun. Mỗi mô đun chính là một chương trình con được xác định khi phân tích thiết kế bài toán lớn. Mỗi mô đun được viết một cách độc lập, có thể sử dụng lại như các thư viện và có thể chia sẻ trong nhóm làm việc. Trong bài tập thực hành này em sẽ được tự mình thiết kế chương trình cho một bài toán hoàn chỉnh theo mô đun.
Tham khảo:
def nhapDL(finp):
f = open(finp)
A = []
B = []
for line in f:
s = line.split()
A.append(s[0])
temp = s[1:len(s)]
temp = [float(x) for x in temp]
B.append(temp)
f.close()
return A, B
def diem_gk(d):
diem = sum(d) + d[0] + d[len(d) - 1]
diem = diem / (len(d) + 2)
return round(diem, 2)
def xuly(B):
kq = []
for i in range(len(B)):
diem = diem_gk(B[i])
kq.append(diem)
return kq
def ghiDL(fout, A, B):
f = open(fout, "w")
A, B = zip(*sorted(zip(A, B), key=lambda x: x[1], reverse=True))
for i in range(len(A)):
print(A[i], B[i], file=f)
f.close()
finp = "seagames.inp"
fout = "ketqua.out"
DS, Diem = nhapDL(finp)
Kq = xuly(Diem)
ghiDL(fout, DS, Kq)
Thực hiện các bước thiết kế giải bài toán trên theo phương pháp làm mịn dần, trao đổi và thảo luận để biết được cách thiết kế chương trình theo mô đun.
Phương pháp thiết kế chương trình theo mô đun sẽ tách bài toán lớn thành các bài toán nhỏ hơn, hay thành các mô đun, tương đối độc lập với nhau, sau đó tiến hành thiết kế thuật toán và chương trình cho từng mô đun con. Mỗi mô đun có thể là một số hàm hoặc thủ tục độc lập. Chương trình chính là một bản ghép nối các hàm và thủ tục con.
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.
Tham khảo:
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:
2a) 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.
2b) 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, chamliem) vào tập “xetKhenThuong.txt" nếu chamDiem ≥ 0, 3. Phân tích điểm theo môn học
3a) 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.
3b) 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.
3c) 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).
Các mô đun của chương trình trên có quan hệ với nhau như thế nào?
Phương pháp Thiết kế chương trình như trên được gọi là thiết kế theo mỗ đun. Mỗi mô đun thường là các chức năng độc lập, riêng biết theo yêu cầu của chương trình. Tuỳ thuộc vào từng bài toán và quan điểm thiết kế có thể tạo các mô đun này theo nhiều cách khác nhau.
Từ một nguyên vật liệu cho trước, một công ty muốn thiết kế bao bì để đựng sữa với thể tích 1dm3. Bao bì được thiết kế bởi một trong hai mô hình sau: hình hộp chữ nhật có đáy là hình vuông; hoặc hình trụ. Hỏi thiết kế theo mô hình nào sẽ tiết kiệm được nguyên vật liệu nhất? Và thiết kế mô hình đó theo kích thước như thế nào?
Từ một nguyên liệu cho trước, một công ti muốn thiết kế bao bì đựng sữa với thể tích 100ml3. Bao bì được thiết kế bởi một trong hai mô hình là: hình hộp chữ nhật có đáy là hình vuông và hình trụ. Hỏi thiết kế theo mô hình nào tiết kiệm nguyên vật liệu nhất ?
Cùng trao đổi, thảo luận các bước thiết kế chương trình theo thuật toán sắp xếp chèn, từ đó đưa ra phương pháp chính khi thiết kế chương trình. Sau mỗi bước thiết kế cần trao đổi và trả lời các câu hỏi sau:
1. Bước này đã thực hiện được công việc gì?
2. Kết quả vừa thực hiện với kết quả của bước trước đó khác nhau như thế nào?
Tham khảo:
Xác định cách thức sắp xếp chèn: Sắp xếp chèn là một thuật toán đơn giản, trong đó từng phần tử của dãy đang xét được chèn vào vị trí đúng của dãy con đã được sắp xếp trước đó. Bước này định nghĩa cách thức sắp xếp chèn, bao gồm quá trình so sánh và di chuyển các phần tử để đưa phần tử mới vào vị trí đúng.
1. Bước này đã định nghĩa cách thức sắp xếp chèn, bao gồm cách thức so sánh và di chuyển các phần tử để đưa phần tử mới vào vị trí đúng của dãy con đã được sắp xếp trước đó.
2. Kết quả của bước này khác với kết quả của bước trước đó về cách thức sắp xếp chèn được định nghĩa và thực hiện. Bước này tập trung vào việc định nghĩa và triển khai thuật toán sắp xếp chèn cụ thể, trong khi bước trước đó có thể là các bước chuẩn bị dữ liệu, định nghĩa bài toán, hoặc thiết kế các thuật toán phụ trợ khác.
Em sẽ thiết kế chương trình như thế nào? Trao đổi với bạn về cách thiết kế chương trình sao cho hợp lí nhất.
B1. Thiết kế chung
B2. Thiết kê công việc nhập dữ liệu
B3. Thiết kế công việc xử lí dữ liệu
B4. Thiết lập báo cáo, đưa ra dữ liệu
Code:
def sapxep(A):
for i in range(len(A)-1):
for j in range(len(A)-1-i):
if A[j] < A[j+1]: A[j],A[j+1] = A[j+1],A[j]
return A
with open('D:/input.txt','r',encoding = 'utf-8') as f:
A = [dong.strip() for dong in f]
f1 = open('D:/output.txt','w',encoding = 'utf-8')
B,C,D = [],[],[]
z = 3
for i in range(len(A)):
B.append(A[i].split(', '))
for i in range(len(B)):
C.append(B[i][1])
B[i][1] = float(B[i][1])
for i in range(len(C)):
C[i] = float(C[i])
sapxep(C)
while len(C) > 6:
C.remove(C[z])
for i in range(len(C)):
for j in range(len(B)):
if B[j][1] == C[i]: D.append(B[j][0])
for i in range(len(C)):
print(D[i],C[i],file = f1)
f.close()
f1.close()
Em đã biết thiết kế một số thuật toán và chương trình: tìm kiếm tuần tự, tìm kiếm nhị phân, sắp xếp chèn, sắp xếp chọn, sắp xếp nổi bọt. Tất cả các thiết kế chương trình đó có điểm nào chung?
Theo em, để thiết kế một thuật toán đúng giải một bái toàn cho trước cần trải qua các bước như thế nào? Nêu quan điểm của riêng em và trao đổi với các bạn.
- Các thuật toán và chương trình mà em đã biết đều là các thuật toán cơ bản trong lập trình và giải quyết các vấn đề thông thường. Các điểm chung của chúng bao gồm: Tính đơn giản, độ phức tạp thấp.
- Theo em, để thiết kế một thuật toán đúng giải một bái toàn cho trước cần trải qua các bước:
1. Xác định bài toán
2. Tìm cấu trúc dữ liệu biểu diễn thuật toán.
3. Tìm Thuật Toán.
4. Lập Trình (Programming)
5. Kiểm thử chương trình (Testing program)
6. Tối ưu chương trình (optimization program)