23/01/2014 kakashipro Kiến thức Pascal 0

CHƯƠNG TRÌNH CON: THỦ TỤC VÀ HÀM

I. KHÁI NIỆM VỀ CHƯƠNG TRÌNH CON

Chương trình con (CTC) là một đoạn chương trình thực hiện trọn vẹn hay một chức năng nào đó. Trong Turbo Pascal, có 2 dạng CTC:

Thủ tục (PROCEDURE): Dùng để thực hiện một hay nhiều nhiệm vụ nào đó.
Hàm (FUNCTION): Trả về một giá trị nào đó (có kiểu vô hướng, kiểu string hoặc kiểu con trỏ). Hàm có thể sử dụng trong các biểu thức.

Ngoài ra, trong Pascal còn cho phép các CTC lồng vào nhau.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MỘT CHƯƠNG TRÌNH CÓ SỬ DỤNG CTC

PROGRAM Tên_chương_trình;
USES CRT;
CONST …………;
TYPE …………;
VAR …………;
PROCEDURE THUTUC[(Các tham số)];
[Khai báo Const, Type, Var]
BEGIN
…………..
END;
FUNCTION HAM[(Các tham số)]:<Kiểu dữ liệu>;
[Khai báo Const, Type, Var]
BEGIN
…………..
HAM:=<Giá trị>;
END;
BEGIN {Chương trình chính}
……………….
THUTUC[(...)];
……………….
A:= HAM[(...)];
……………….
END.

Chú ý: Trong quá trình xây dựng CTC, khi nào thì nên dùng thủ tục/hàm?

Dùng hàm	Dùng thủ tục
- Kết quả của bài toán trả về *1 giá trị duy nhất (kiểu vô hướng, kiểu string hoặc kiểu con trỏ).*- Lời gọi CTC cần nằm trong các biểu thức tính toán.	- Kết quả của bài toán *không trả về giá trị nào* hoặc trả về *nhiều giá trị* hoặc trả về kiểu dữ liệu có cấu trúc (Array, Record, File).- Lời gọi CTC không nằm trong các biểu thức tính toán.

Ví dụ 1: Viết CTC để tính n! = 1.2…n.

Ý tưởng: Vì bài toán này trả về 1 giá trị duy nhất nên ta dùng hàm.

Function GiaiThua(n:Word):Word;
Var P, i:Word;
Begin
P:=1;
For i:=1 To n Do P:=P*i;
GiaiThua:=P;
End;

Ví dụ 2: Viết chương trình con để tìm điểm đối xứng của điểm (x,y) qua gốc tọa độ.

Ý tưởng: Vì bài toán này trả về tọa độ điểm đối xứng (xx,yy) gồm 2 giá trị nên ta dùng thủ tục.

Procedure DoiXung(x,y:Integer; Var xx,yy:Integer);
Begin
xx:=-x;
yy:=-y;
End;

CHÚ Ý: Trong 2 ví dụ trên:

n, x, y được gọi là tham trị (không có từ khóa var đứng trước) vì sau khi ra khỏi CTC giá trị của nó không bị thay đổi.
xx, yy được gọi là tham biến (có từ khóa var đứng trước) vì sau khi ra khỏi CTC giá trị của nó bị thay đổi.
Biến toàn cục: là các biến được khai báo trong chương trình chính. Các biến này có tác dụng ở mọi nơi trong toàn bộ chương trình.
Biến địa phương: là các biến được khai báo trong các CTC. Các biến này chỉ có tác dụng trong phạm vi CTC đó mà thôi.

III. BIẾN TOÀN CỤC VÀ BIẾN ĐỊA PHƯƠNG

Chú ý: Trong một CTC, nếu biến toàn cục trùng tên với biến địa phương thì biến địa phương được ưu tiên hơn.

Ví dụ:

Program  KhaoSatBien;
Var a,b: Integer;     {biến toàn cục}
Procedure  ThuBien;
Var  a: Integer;       {biến địa phương}
Begin
a:=10;
Writeln('A=',a,'B=',b);
End;
Begin
a:=50;
b:=200;
ThuBien;      {A=10  B=200}
Writeln(‘A=’,a,’B=’,b);    {A=50  B=200}
End.

IV. ĐỆ QUI

4.1. Khái niệm đệ qui

Trong một chương trình, một CTC có thể gọi một CTC khác vào làm việc. Nếu như CTC đó gọi lại chính nó thì gọi là sự đệ qui.

4.2. Phương pháp thiết kế giải thuật đệ qui

Tham số hóa bài toán
Tìm trường hợp suy biến.
Phân tích các trường hợp chung (đưa về các bài toán cùng loại nhưng nhỏ hơn).

Ví dụ: Viết hàm đệ qui để tính n! = 1.2…n.

Tham số hóa: n! = Factorial(n);
Factorial(0) = 1 (trường hợp suy biến)
Factorial(n) = n*Factorial(n-1) (trường hợp chung)

Function  Factorial(N:integer):Longint;
Begin
If N=0 Then  Factorial:=1
Else   Factorial:=N*factorial(N-1);   { lời gọi đệ qui }
End;

4.3. Giải thuật quay lui

Bài toán:
Hãy xây dựng các bộ giá trị gồm n thành phần (x₁,…,x_n) từ một tập hữu hạn cho trước sao cho các bộ đó thỏa mãn yêu cầu B cho trước nào đó.
Phương pháp chung
Giả sử đã xác định được k-1 phần tử đầu tiên của dãy: x₁,…,x_k-1. Ta cần xác định phần tử thứ k. Phần tử này được xác định theo cách sau:
- Giả sử T_k: tập tất cả các giá trị mà phần tử x_k có thể nhận được. Vì tập T_k hữu hạn nên ta có thể đặt n_k là số phần tử của T_k theo một thứ tự nào đó, tức là ta có thể thành lập một ánh xạ 1-1 từ tập T_k lên tập {1, 2, …, n_k}.

- Xét jÎ{1, 2, …, n_k}. Ta nói rằng “j chấp nhận được” nếu ta có thể bổ sung phần tử thứ j trong T_k với tư cách là phần tử x_k vào trong dãy x₁,…,x_k-1 để được dãy x₁,…,x_k.

- Nếu k=n: Bộ (x₁,…,x_k) thỏa mãn yêu cầu B, do đó bộ này được thu nhận.

- Nếu k<n: Ta thực hiện tiếp quá trình trên, tức là phải bổ sung tiếp các phần tử x_k+1 vào dãy x₁,…,x_k.

Sau đây là thủ tục đệ qui cho giải thuật quay lui:

Procedure THU(k:Integer);
Var j:Integer;
Begin
For j:=1 To n<sub>k</sub> Do
If &lt;j chấp nhận được&gt; Then
Begin
&lt;Xác định x<sub>k</sub> theo j&gt;;
If k=n Then  &lt;Ghi nhận một bộ giá trị&gt;
Else  THU(k+1);  {Quay lui}
End;
End;

Ví dụ: Liệt kê các dãy nhị phân có độ dài n.

Program DayNhiPhan;
Var    b:Array[1..20] Of 0..1;      {Dãy nhị phân có độ dài tối đa là 20}
n:Byte;
Procedure InKetQua;
Var i:Byte;
Begin
For i:=1 To n Do  Write(b[i]);
Writeln;
End;
Procedure THU(k:Byte);
Var j:Byte;
Begin
For j:=0 To 1 Do              {Tập giá trị của dãy nhị phân}
Begin
b[k]:= j;
If k=n Then  InKetQua
Else  THU(k+1);  {Quay lui}
End;
End;
Begin
Write(‘n = ‘); Readln(n);
THU(1);
Readln;
End.

V. TẠO THƯ VIỆN (UNIT)

5.1. Cấu trúc của một Unit

UNIT <Tên Unit>; {phải trùng với tên file}
INTERFACE
USES …………;
CONST……….;
TYPE …………;
VAR ………….;
Procedure <Tên thủ tục>[(Các tham số)];
Function <Tên hàm>[(Các tham số)]:<Kiểu hàm>;
IMPLEMENTATION
Procedure <Tên thủ tục>[(Các tham số)];
[Các khai báo]
Begin
………….
End;
Function <Tên hàm>[(Các tham số)]:<Kiểu hàm>;
[Các khai báo]
Begin
………….
End;
END.
Chú ý:

Tên của Unit phải trùng với tên file.
Chỉ có những chương trình con được khai báo ở phần INTERFACE mới sử dụng được ở các chương trình khác.
Các thủ tục và hàm được khai báo ở phần INTERFACE thì bắt buộc phải có trong phần IMPLEMENTATION.

5.2. Ví dụ minh họa

Tạo Unit MYTOOL lưu ở file MYTOOL.PAS.

UNIT  MYTOOL;
INTERFACE
USES CRT;
VAR  m:Integer;
Procedure  WriteXY(x,y:Integer; St:String);
Function  UCLN(a,b:Integer):Integer;
Function  NGUYENTO(n:Word):Word;
IMPLEMENTATION
Procedure  WriteXY(x,y:Integer; St:String);
Var i:Byte;
Begin
Gotoxy(x,y); Write(St);
End;
Function  UCLN(a,b:Integer):Integer;
Begin
While a&lt;&gt;b Do
Begin
If a&gt;b Then a:=a-b  Else  b:=b-a;
End;
UCLN:=a;
End;
Function  NGUYENTO(n:Word):Boolean;
Var d,i:Word;
Begin
d:=0;
For i:=2 To n DIV 2 Do
If n MOD i=0 Then d:=d+1;
NGUYENTO:=d=0;
End;
END.

Bây giờ, ta có thể viết một chương trình có sử dụng Unit MYTOOL.

Uses Crt, MyTool;
Var  a,b:Integer;
Begin
CLRSCR;
Write(10,5,’CHUONG TRINH MINH HOA’);
Write(‘Nhap a = ‘); Readln(a);
Write(‘Nhap b = ‘); Readln(b);
Writeln(‘UCLN cua ‘,a,’ va ‘,b,’ la:’,UCLN(a,b));
Write(‘Nhap m = ‘); Readln(m);
If  NGUYENTO(m) Then
Writeln(m,’ la so nguyen to!’)
Else
Writeln(m,’ khong phai la so nguyen to!’)
Readln;
End.

BÀI TẬP MẪU

Bài tập 4.1: Viết hàm tìm Max của 2 số thực x,y.

Var a,b:Real;
Function Max(x,y:Real):Real;
Begin
If x&gt;y Then Max:=x Else Max:=y;
End;
Begin
Write(‘Nhap a=’); Readln(a);
Write(‘Nhap b=’); Readln(b);
Writeln(‘So lon nhat trong 2 so la: ‘, Max(a,b));
Readln;
End.

Bài tập 4.2: Viết hàm LOWCASE( c:char):char; để đổi chữ cái hoa c thành chữ thường.

Ý tưởng:

Trong bảng mã ASCII, số thứ tự của chữ cái hoa nhỏ hơn số thứ tự của chữ cái thường là 32. Vì vậy ta có thể dùng 2 hàm CHR và ORD để chuyển đổi.

Uses crt;
Var ch:Char;
Function LOWCASE(c:Char):Char;
Begin
If c IN [‘A’..’Z’] Then LOWCASE:=CHR(ORD(c)+32)
Else LOWCASE:=c;
End;
Begin
Write(‘Nhap ký tu ch=’); Readln(ch);
Writeln(‘Ky tu hoa la: ‘, LOWCASE(ch));
Readln;
End.

Bài tập 4.3: Viết thủ tục để hoán đổi hai gía trị x,y cho nhau.

Var a,b:Real;
Function Swap(Var x,y:Real);
Var Tam:Real;
Begin
Tam:=x; x:=y; y:=Tam;
End;
Begin
Write(‘Nhap a=’); Readln(a);
Write(‘Nhap b=’); Readln(b);
Swap(a,b);
Writeln(‘Cac so sau khi hoan doi:  a=‘, a:0:2,’ b=’,b:0:2);
Readln;
End.

Bài tập 4.4: Viết hàm XMU(x:Real;n:Byte):Real; để tính giá trị xⁿ.

Var    x:Real;
n:Byte;
Function XMU(x:Real;n:Byte):Real;
Var i:Byte; S:Rea;
Begin
S:=1;
For i:=1 To n Do S:=S*x;
XMU:=S;
End;
Begin
Write(‘Nhap x=’); Readln(x);
Write(‘Nhap n=’); Readln(n);
Writeln(‘x mu n = ‘, XMU(x,n):0:2);
Readln;
End.

Bài tập 4.5: Viết thủ tục KHUNG(x1,y1,x2,y2:Integer); để vẽ một khung hình chữ nhật có đỉnh trên bên trái là (x1,y1) và đỉnh dưới bên phải là (x2,y2).

Ý tưởng:

Dùng các ký tự mở rộng trong bảng mã ASCII:½(#179), ¾(#196), é(#218), ë(#192), ù(#191), û(#217).

Uses crt;
Procedure Khung(x1,y1,x2,y2:Integer);
Var i,j:Integer;
Begin
Gotoxy(x1,y1); Write(#218); {Vẽ é}
Gotoxy(x1,y2); Write(#192); {Vẽ ë}
{Vẽ 2 viền ngang của khung}
For i:=x1+1 To x2-1 do
Begin
Gotoxy(i,y1); Write(#196);
Gotoxy(i,y2); Write(#196);
End;
Gotoxy(x2,y1); Write(#191); {Vẽ ù}
Gotoxy(x2,y2); Write(#217); {Vẽ û}
{Vẽ 2 viền dọc của khung}
For j:=y1+1 To y2-1 do
Begin
Gotoxy(x1,j); Write(#179);
Gotoxy(x2,j); Write(#179);
End;
End;
Begin
Clrscr;
Khung(10,5,40,20);
Readln;
End.

Bài tập 4.6: Viết thủ tục PHANTICH(n:Integer); để phân tích số nguyên n ra thừa số nguyên tố.

Uses crt;
Var n:Integer;
Procedure PHANTICH(n:Integer);
Var i:Integer;
Begin
i:=2;
While n&lt;&gt;1 Do
Begin
While n MOD i=0 Do
Begin
Writeln(n:5,'|',i:2);
n:=n Div i;
End;
i:=i+1;
End;
Writeln(n:5,'|');
End;
Begin
Write('Nhap n='); Readln(n);
PHANTICH(n);
Readln;
End.

BÀI TẬP TỰ GIẢI

Bài tập 4.7: Viết 2 hàm tìm Max , min của 3 số thực.

Bài tập 4.8: Viết hàm PERFECT(n:Word):Boolean; để kiểm tra số nguyên n có phải là số hoàn thiện hay không?

Bài tập 4.9: Viết thủ tục FILL(x1,y1,x2,y2:Integer; ch:Char); để tô một vùng màn hình hình chữ nhật có đỉnh trên bên trái là (x1,y1) và đỉnh dưới bên phải là (x2,y2) bằng các ký tự ch.

Bài tập 4.10: Viết hàm tìm BSCNN của 2 số nguyên a,b được khai báo như sau:

Function BSCNN (a,b:word ):word ;

Bài tập 4.11: Viết thủ tục để tối giản phân số a/b , với a, b là 2 số nguyên.

Bài tập 4.12: Viết các hàm đệ quy để tính:

S₁= 1+2 +3+……+n ;

S₂ = 1+1/2 + …..+ 1/n ;

S₃= 1-1/2 +……+ (-1)ⁿ⁺¹ 1/n

S₄ = 1 + sin(x) + sin²(x) + ……+ sinⁿ (x)

Bài tập 4.13: Viết hàm đệ quy để tính C^k_n biết :

Cⁿ_n =1 , C⁰_n = 1 , C^k_n = C^k-1_n-1 + C^k_n-1.

Bài tập 4.14: Viết hàm đệ qui tìm USCLN của 2 số.

Bài tập 4.15: Viết thủ tục để in ra màn hình số đảo ngược của một số nguyên cho trước theo 2 cách: đệ qui và không đệ qui.

Bài tập 4.16: Viết chương trình in ra màn hình các hoán vị của n số nguyên đầu tiên.

Bài tập 4.17: Xây dựng một Unit SOHOC.PAS chứa các thủ tục và hàm thực hiện các chức năng sau:

- Giải phương trình bặc nhất.

- Giải phương trình bặc hai.

- Tìm Max/Min của 2 số a,b.

- Tìm USCLN và BSCNN của 2 số nguyên a,b.

- Kiểm tra số nguyên dương n có phải là số nguyên tố hay không?

- Kiểm tra số nguyên dương n có phải là số hoàn thiện hay không?

- Đổi một số nguyên dương n sang dạng nhị phân.

- In ra màn hình bảng cữu chương từ 2 ® 9.

Sau đó, tự viết các chương trình có sử dụng Unit SOHOC vừa được xây dựng ở trên.

‹ CÁC CÂU LỆNH CÓ CẤU TRÚC DỮ LIỆU KIỂU MẢNG (ARRAY) ›