Giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 12 kết nối Bài 12: Biểu diễn đồ thị

Giáo án giảng dạy theo sách Chuyên đề học tập Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính bộ sách Kết nối tri thức Bài 12: Biểu diễn đồ thị. Bộ giáo án giúp giáo viên hướng dẫn học sinh mở rộng kiến thức, phát triển năng lực, nâng cao khả năng định hướng nghề nghiệp cho các em sau này. Thao tác tải về rất đơn giản, tài liệu file word có thể chỉnh sửa dễ dàng. Mời quý thầy cô tham khảo bài soạn.

Xem: => Giáo án Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính kết nối tri thức

Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 12 kết nối tri thức đủ cả năm

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

 

BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ

(2 tiết)

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

  • Thiết lập và biểu diễn được đồ thị bằng ma trận kề và danh sách kề.

2. Năng lực

Năng lực chung:

  • Tự chủ và tự học: Chủ động học tập, tìm hiểu nội dung bài học.

  • Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Trả lời được các câu hỏi, giải quyết được các vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông.

  • Giao tiếp và hợp tác: Biết lựa chọn hình thức làm việc nhóm với quy mô phù hợp với yêu cầu và thực hiện tốt nhiệm vụ.

Năng lực Tin học:

  • Biểu diễn được đồ thị bằng ma trận kề và danh sách kề.

  • Cài đặt được chương trình bằng ngôn ngữ Python.

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ: Tích cực tìm tòi và sáng tạo trong học tập.

  • Trung thực: Thực hiện đúng phần việc của bản thân và hợp tác làm việc nhóm khi được giao nhiệm vụ. Có ý thức báo cáo kết quả một cách chính xác.

  • Trách nhiệm: Hoàn thành các bài tập theo yêu cầu của GV thông qua hệ thống câu hỏi, phiếu học tập, thông qua sản phẩm.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

  • Máy chiếu, máy tính, màn hình hiển thị, hoặc ti vi.

  • SGK, SGV Chuyên đề học tập Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính – Kết nối tri thức.

2. Đối với học sinh:

  • Các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV; SGK Chuyên đề học tập Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính – Kết nối tri thức.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS được làm quen và nhận biết khuôn dạng dữ liệu đầu vào của đồ thị dưới dạng các tệp dữ liệu.

b. Nội dung: GV cho HS quan sát hình ảnh đồ thị và các tệp dữ liệu, HS dự đoán dữ liệu nào có trong các tệp này. 

c. Sản phẩm học tập: Ý nghĩa của các tệp dữ liệu ở phần Khởi động SGK tr.56.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát Hình 12.1 và thực hiện hoạt động Khởi động SGK trang 56

Quan sát đồ thị Hình 12.1 và cho biết mỗi tệp dữ liệu sau có ý nghĩa gì.

5

0 1

0 4

1 4

2 3

2 4

3 4

 

 

5

0 1 0 0 1

1 0 0 0 1

0 0 0 1 1

0 0 1 0 1

1 1 1 1 0

 

 

5

0 1 4

1 0 4

2 3 4

3 2 4

4 0 1 2 3

 

 

 

BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ

Tệp 1

Tệp 2

Tệp 3

Đồ thị

Hình 12.1. Đồ thị và dữ liệu mô tả đồ thị

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh và thực hiện nhiệm vụ.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi Khởi động tr.56 SGK.

HS khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung.

Gợi ý trả lời:

+ Tệp 1: Danh sách các cạnh của đồ thị.

+ Tệp 2: Ma trận kề của đồ thị.

+ Tệp 3: Danh sách kề của đồ thị.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

GV đánh giá kết quả của HS, dẫn dắt HS vào bài học mới: Có nhiều cách biểu diễn dữ liệu của một đồ thị, trong đó ba cách thường gặp là sử dụng danh sách các cạnh của đồ thị, sử dụng ma trận kề kích thước n BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ n (n là số đỉnh) và sử dụng danh sách kề. Để tìm hiểu về ba phương pháp này, chúng ta sẽ cùng nhau đến với Bài 12: Biểu diễn đồ thị.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu các mô hình dữ liệu đồ thị (vô hướng hoặc có hướng)

a. Mục tiêu: HS nhận biết và nắm vững ba dạng tệp dữ liệu đầu vào thường gặp nhất của đồ thị.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS làm việc độc lập, tìm hiểu nội dung mục 1. Mô hình dữ liệu đồ thị và thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm: Các mô hình dữ liệu đồ thị.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc Hoạt động 1 Tìm hiểu các mô hình dữ liệu đồ thị (vô hướng hoặc có hướng) SGK tr.56:

Tìm hiểu, thảo luận về các cách biểu diễn dữ liệu của một đồ thị G. 

- GV trình chiếu lại ba tệp dữ liệu ở phần Khởi động và yêu cầu HS:

+ Em hãy trình bày cách thiết lập các tệp dữ liệu tương ứng với ba cách biểu diễn đồ thị.

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, thực hiện hoạt động Củng cố kiến thức tr.57 SGK:

1. Vẽ đồ thị có tệp dữ liệu ma trận kề Hình 12.5.

4

0 0 1 1

0 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

Hình 12.5. Tệp ma trận kề

2. Có thể có hai tệp dữ liệu dạng danh sách kề khác nhau nhưng biểu diễn hai đồ thị hoàn toàn giống nhau không?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr.56 – 57 và thực hiện các nhiệm vụ học tập.

- GV quan sát và trợ giúp HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 3 HS lần lượt trình bày từng cách biểu diễn đồ thị.

- HS khác lắng nghe và nhận xét, bổ sung cho nhau

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ câu trả lời của HS, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chốt kiến thức theo Hộp kiến thức.

Có nhiều cách thiết lập tệp dữ liệu biểu diễn đồ thị. Các cách thường dùng là tệp dữ liệu danh sách các cạnh, ma trận kề hoặc danh sách kề.

1. Mô hình dữ liệu đồ thị

Có nhiều cách biểu diễn dữ liệu của một đồ thị, trong đó thường gặp ba cách sau:

- Sử dụng danh sách các cạnh của đồ thị.

- Sử dụng ma trận kề kích thước n BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ n.

- Sử dụng danh sách kề.

Trong các cách trên yêu cầu có thêm giá trị n là số đỉnh hay kích thước của đồ thị.

a) Dữ liệu danh sách các cạnh của đồ thị

Tệp dữ liệu loại này có dạng:

- Dòng đầu tiên là số n.

- Các dòng tiếp theo, mỗi dòng là hai chỉ số mô tả một cạnh của đồ thị.

n

ij1

ij2

.....

ijm

Hình 12.2. Tệp danh sách các cạnh

b) Dữ liệu ma trận kề của đồ thị

Tệp dữ liệu loại này có dạng:

- Dòng đầu tiên là số n.

- n dòng tiếp theo là dữ liệu ma trận kề A.

n

a11 a12 ... a1n

a21 a22 ... a2n

.....

an1 an2 ... ann

Hình 12.3. Tệp ma trận kề

c) Dữ liệu danh sách kề của đồ thị

Tệp dữ liệu loại này có dạng:

- Dòng đầu tiên là số n.

- n dòng tiếp theo là dữ liệu danh sách kề Adj, cụ thể: Dòng thứ i sẽ bắt đầu bằng số i, sau đó danh sách các đỉnh là kề của i, mỗi đỉnh ghi số thứ tự của đỉnh, cách nhau bởi dấu cách.

n

0 s0 t0 ... u0

1 s1 t1 ... u1

.....

n-1 sn-1 tn-1 ... un-1

Hình 12.4. Tệp danh sách kề

Lưu ý: Yêu cầu thành phần đầu tiên của dòng thứ i là số i chỉ có ý nghĩa hình thức. Tuy nhiên cách định nghĩa này là cần thiết khi đỉnh i của đồ thị là biệt lập, tức là không có các đỉnh kề. Khi đó dòng thứ i chỉ có đúng một giá trị.

Hướng dẫn thực hiện hoạt động Củng cố kiến thức SGK tr.57:

1. Đồ thị có dạng:

BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ

2. . Vì tệp dữ liệu danh sách các cạnh không quy định thứ tự các cạnh, nên hai tệp khác nhau vẫn biểu diễn cùng một đồ thị.

Hoạt động 2. Tìm hiểu cách thiết lập đồ thị từ ma trận kề và danh sách kề

a. Mục tiêu: HS biết và nắm được cách thiết lập bộ dữ liệu chính của đồ thị từ tệp dữ liệu ma trận kề và danh sách kề.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS tìm hiểu nội dung mục 2. Thiết lập đồ thị từ tệp ma trận kề và tệp danh sách kề và thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm: Chương trình thiết lập đồ thị từ ma trận kề và danh sách kề.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc Hoạt động 2 Thiết lập đồ thị từ tệp ma trận kề và tệp danh sách kề SGK tr.58, từ đó dẫn dắt HS tìm hiểu kiến thức.

Tìm hiểu, thảo luận cách thiết lập đồ thị (dữ liệu của đồ thị) trong trường hợp tệp dữ liệu biểu diễn là ma trận kề hoặc danh sách kề. 

- GV yêu cầu HS nhắc lại cấu trúc tệp ma trận kề và tệp danh sách kề, sau đó hướng dẫn HS viết chương trình Python thiết lập đồ thị từ tệp ma trận kề và tệp danh sách kề.

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, thực hiện hoạt động Củng cố kiến thức tr.59 SGK:

1. Khẳng định dãy Adj[i] có số lượng phần tử bằng số các phần tử có giá trị 1 của hàng thứ i của ma trận kề A là đúng hay sai?

2. Khi nào ma trận kề A chỉ gồm toàn số 0? 

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của GV.

- GV quan sát và trợ giúp HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV chạy chương trình với dữ liệu cụ thể cho HS quan sát kết quả.

- HS lần lượt trả lời các câu hỏi trong phần Củng cố kiến thức.

- HS khác lắng nghe và nhận xét, bổ sung cho nhau

Hướng dẫn thực hiện hoạt động Củng cố kiến thức SGK tr.59:

1. Đúng.

2. Ma trận kề A gồm toàn số 0 nếu đồ thị không có bất kì cạnh nào, tức là số cạnh bằng 0.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ câu trả lời của HS, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chốt kiến thức theo Hộp kiến thức.

Có thể thiết lập đồ thị từ tệp dữ liệu biểu diễn là ma trận kề hoặc danh sách kề. Các chương trình này có thể áp dụng cho cả đồ thị vô hướng và đồ thị có hướng.

2. Thiết lập đồ thị từ tệp ma trận kề và tệp danh sách kề

a) Thiết lập đồ thị từ tệp ma trận kề

- Tệp dữ liệu ma trận kề có dòng đầu tiên là n (số đỉnh của đồ thị), n dòng tiếp theo mô tả ma trận kề của đồ thị. 

- Chương trình sau đây đọc tệp dữ liệu này để tạo dữ liệu biểu diễn đồ thị theo ma trận kề:

+ Chương trình sẽ áp dụng cho cả đồ thị vô hướng và đồ thị có hướng. 

+ Hàm BuildGraph(fname) đọc dữ liệu từ tệp fname và trả về bộ dữ liệu V, A với V là danh sách các đỉnh, A là ma trận kề.

BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ
BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ

b) Thiết lập đồ thị từ tệp danh sách kề

- Tệp dữ liệu danh sách kề có dòng đầu tiên là n (số đỉnh của đồ thị), n dòng tiếp theo mô tả danh sách kề của đồ thị. 

- Chương trình sau đây đọc tệp dữ liệu đầu vào và tạo bộ dữ liệu biểu diễn đồ thị theo danh sách kề:

+ Chương trình sẽ áp dụng cho cả đồ thị vô hướng và có hướng. 

+ Hàm BuildGraph(fname) sẽ đọc dữ liệu từ tệp có tên fname và trả về bộ dữ liệu V, Adj với V là danh sách các đỉnh, Adj là danh sách kề.

BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ
BÀI 12: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ

Hoạt động 3. Tìm hiểu cách thiết lập dữ liệu đồ thị từ tệp dữ liệu danh sách các cạnh

a. Mục tiêu: HS biết và nắm được cách thiết lập bộ dữ liệu chính của đồ thị từ tệp dữ liệu danh sách các cạnh.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS tìm hiểu nội dung mục 3. Thiết lập đồ thị từ danh sách các cạnh và thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm: Cách biểu diễn đồ thị.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc Hoạt động 3 Tìm hiểu cách thiết lập dữ liệu đồ thị từ tệp dữ liệu danh sách các cạnh SGK tr.59, từ đó dẫn dắt HS tìm hiểu kiến thức.

Tìm hiểu, thảo luận cách thiết lập dữ liệu của đồ thị trong trường hợp tệp dữ liệu biểu diễn danh sách các cạnh. 

……………………

3. Thiết lập đồ thị từ danh sách các cạnh

- Tệp dữ liệu danh sách các cạnh có:

+ Dòng đầu tiên là n (số đỉnh của đồ thị).

+ Các dòng tiếp theo mô tả danh sách các cạnh, mỗi dòng có hai số i, j cách nhau bởi dấu cách. Mỗi dòng ứng với một cạnh nối đỉnh i đến đỉnh j của đồ thị. 

- Nếu đồ thị có hướng thì cần cập nhật một lần vào ma trận kề và danh sách kề của đồ thị. 

- Nếu đồ thị vô hướng thì cần cập nhật hai lần. 

……………………..

--------------------------------------

--------------------- Còn tiếp ----------------------

Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II

Hệ thống có đầy đủ các tài liệu:

  • Giáo án word (400k)
  • Giáo án Powerpoint (500k)
  • Trắc nghiệm theo cấu trúc mới (250k)
  • Đề thi cấu trúc mới: ma trận, đáp án, thang điểm..(250k)
  • Phiếu trắc nghiệm câu trả lời ngắn (250k)
  • Trắc nghiệm đúng sai (250k)
  • Lý thuyết bài học và kiến thức trọng tâm (200k)
  • File word giải bài tập sgk (150k)
  • Phiếu bài tập để học sinh luyện kiến thức (200k)
  • .....
  • Các tài liệu được bổ sung liên tục để 30/01 có đủ cả năm

Nâng cấp lên VIP đê tải tất cả ở tài liệu trên

  • Phí nâng cấp VIP: 900k

=> Chỉ gửi 500k. Tải về dùng thực tế. Nếu hài lòng, 1 ngày sau mới gửi phí còn lại

Cách tải hoặc nâng cấp:

  • Bước 1: Chuyển phí vào STK: 1214136868686 - cty Fidutech - MB(QR)
  • Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo và nhận tài liệu

Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 12 kết nối tri thức đủ cả năm

ĐẦY ĐỦ GIÁO ÁN CÁC BỘ SÁCH KHÁC

GIÁO ÁN WORD LỚP 12 KẾT NỐI TRI THỨC

Giáo án toán 12 kết nối tri thức
Giáo án đại số 12 kết nối tri thức
Giáo án hình học 12 kết nối tri thức

Giáo án vật lí 12 kết nối tri thức
Giáo án hoá học 12 kết nối tri thức
Giáo án sinh học 12 kết nối tri thức

Giáo án ngữ văn 12 kết nối tri thức
Giáo án lịch sử 12 kết nối tri thức
Giáo án địa lí 12 kết nối tri thức
Giáo án kinh tế pháp luật 12 kết nối tri thức

Giáo án Công nghệ Điện - điện tử 12 kết nối tri thức
Giáo án Công nghệ 12 Lâm nghiệp - Thuỷ sản kết nối tri thức
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính kết nối tri thức
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng kết nối tri thức

Giáo án thể dục 12 bóng rổ kết nối tri thức
Giáo án thể dục 12 cầu lông kết nối tri thức
Giáo án thể dục 12 bóng chuyền kết nối tri thức

Giáo án mĩ thuật 12 kết nối tri thức
Giáo án âm nhạc 12 kết nối tri thức
Giáo án hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 kết nối tri thức

GIÁO ÁN POWERPOINT LỚP 12 KẾT NỐI TRI THỨC

Giáo án Powerpoint Toán 12 kết nối tri thức
Giáo án Powerpoint hình học 12 kết nối tri thức
Giáo án Powerpoint đại số 12 kết nối tri thức

Giáo án powerpoint vật lí 12 kết nối tri thức
Giáo án powerpoint ngữ văn 12 kết nối tri thức
Giáo án powerpoint địa lí 12 kết nối tri thức

Giáo án powerpoint lịch sử 12 kết nối tri thức
Giáo án powerpoint địa lí 12 kết nối tri thức
Giáo án Powerpoint Kinh tế pháp luật 12 kết nối tri thức

Giáo án Powerpoint Mĩ thuật 12 kết nối tri thức
Giáo án Powerpoint Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng kết nối tri thức
Giáo án Powerpoint Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính kết nối tri thức

Giáo án powerpoint Công nghệ 12 Điện - điện tử kết nối tri thức
Giáo án powerpoint Công nghệ 12 Lâm nghiệp - Thuỷ sản kết nối tri thức
Giáo án powerpoint hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 kết nối tri thức

GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 KẾT NỐI TRI THỨC

Giáo án chuyên đề toán 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề vật lí 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề hoá học 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề sinh học 12 kết nối tri thức

Giáo án chuyên đề ngữ văn 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề lịch sử 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề địa lí 12 kết nối tri thứ
Giáo án chuyên đề kinh tế pháp luật 12 kết nối tri thức

Giáo án chuyên đề Công nghệ 12 Công nghệ điện - điện tử kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề Công nghệ 12 Lâm nghiệp - Thuỷ sản kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng kết nối tri thức

GIÁO ÁN POWERPOINT CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 KẾT NỐI TRI THỨC

 

GIÁO ÁN DẠY THÊM LỚP 12 KẾT NỐI TRI THỨC

Giáo án dạy thêm ngữ văn 12 kết nối tri thức
Giáo án powerpoint dạy thêm ngữ văn 12 kết nối tri thức
Giáo án dạy thêm toán 12 kết nối tri thức
Giáo án powerpoint dạy thêm toán 12 kết nối tri thức

Tài liệu giảng dạy

Xem thêm các bài khác

Chat hỗ trợ
Chat ngay