BÀI 1: KHÁI NIỆM THUẬT TOÁN (15 CÂU)

I. NHẬN BIẾT (3 CÂU)

Câu 1: Trong tin học, bài toán là gì?

Trả lời:

Bài toán là một vấn đề cần giải quyết được phát biểu chặt chẽ và nêu rõ ràng đầu và là gì, đầu ra là gì.

Câu 2: Trong tin học, thuật toán là gì?

Trả lời:

Thuật toán là một quy trình chặt chẽ gồm một số bước, có chỉ rõ trình tự thực hiện để giải một bài toán.

Câu 3: Thuật toán đối với con người trong cuộc sống hằng ngày như thế nào?

Trả lời:

Thuật toán trong cuộc sống rất hữu dụng đối với con người. Nó giúp chúng ta làm việc theo quy trình hơn, không bị bỏ qua các bước quan trọng. Giúp chúng ta đưa ra quyết định thông minh dựa trên dữ liệu và thông tin có sẵn. Các thuật toán giúp tối ưu hóa quá trình và tài nguyên của chúng ta, còn có khả năng giúp chúng ta dự đoán kết quả.

II. THÔNG HIỂU (5 CÂU)

Câu 1: Với mỗi phát biểu sau đây, hãy cho biết phát biểu đó là đúng là hay sai:

1) Chỉ có một thuật toán để giải một bài toán.

2) Có thể có nhiều thuật toán để giải một bài toán.

3) Đầu vào của bài toán cũng là đầu vào của thuật toán.

4) Đầu ra của bài toán cũng là đầu ra của thuật toán.

Trả lời:

1) Sai.

2) Đúng.

3) Đúng.

4) Sai. Đầu ra của bài toán là yêu cầu tìm lời giải. Đầu ra của thuật toán là lời giải.

Câu 2: Tại sao phải mô tả thuật toán cụ thể, rõ ràng, đầy đủ? Nếu không như thế thì hậu quả là gì? Hãy nêu ví dụ minh họa.

Trả lời:

- Phải mô tả thuật toán cụ thể, rõ ràng, đầy đủ. Có như vậy thì người hay máy tính mới hiểu đúng và thực hiện được.

- Nếu không kết quả thực hiện thuật toán có thể không như mong đợi

- Ví dụ minh họa: Trong thuật toán Các bước rửa tay, Bước 2 được mô tả rõ ràng cụ thể là "Chà lòng bàn tay này lên mu bàn tay kia và ngược lại". Nếu thiếu "và ngược lại" thì nhiều người cũng biết cần phải đảo tay, dẫn đến một mu bàn tay có thể bị bỏ sót, không được rửa sạch.

Câu 3: Các câu giải thích nghĩa khái niệm thuật toán sau đây có những điểm thiếu sót nào? Em hãy nói rõ cho từng trường hợp:

1) Thuật toán là một danh sách các việc để hoàn thành một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề nào đó.

2) Thuật toán là một danh sách các việc có đánh số thứ tự để giải một bài toán nào đó.

3) Thuật toán là một quy trình chặt chẽ gồm một số bước để giải một bài toán cụ thể.

Trả lời:

1) Thiếu sót: "các việc" cần thay bằng "các bước"; cần thêm "có chỉ rõ trình tự thực hiện".

2) Thiếu sót: "các việc" cần thay bằng "các bước"; "có đánh số thứ tự" cần thay bằng "có chỉ rõ trình tự thực hiện".

3) Thiếu sót: cần thêm "có chỉ rõ trình tự thực hiện".

Câu 4: Trong các câu sau đây, câu nào đúng?

1. Bài toán là một vấn đề phải giải quyết bằng tính toán.
2. Bài toán là một nhiệm vụ cần hoàn thành, đã xác định rõ ràng đầu vào và đầu ra.
3. Thuật toán là cách để tính toán nhanh.
4. Thuật toán là một quy trình chặt chẽ gồm một số bước, có chỉ rõ trình tự thực hiện để hoàn thành một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề nào đó.

Trả lời:

Câu đúng là: 2 và 4.

Câu 5: Em hãy chọn câu trả lời đúng cho câu hỏi 

“Cần làm thế nào để lên kế hoạch cụ thể, từng bước rõ ràng nhằm hoàn thành một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề?”

1. Xác định nó như một bài toán.
2. Chia bài toán làm nhiều phần, nêu việc phải làm để giải quyết mỗi phần.
3. Sắp xếp lại các trình trự các việc phải làm cho hợp lý.
4. Cần làm cả ba việc trên.

Trả lời:

Câu trả lời đúng là 4. Cần làm cả ba việc trên.

III, VẬN DỤNG (5 CÂU)

Câu 1: Một việc em phải làm hằng ngày là đi từ nhà đến trường. "Bài toán: đi đến trường; đầu vào: xuất phát từ nhà em; đầu ra: có mặt ở trường".

1) Có thể coi phát biểu trên là một bài toán chưa? Giải thích tại sao.

2) Dựa trên trường hợp cụ thể của bản thân mình, em hãy bổ sung thêm chi tiết để có thể nêu quy trình thực hiện theo kiểu mô tả thuật toán.

Trả lời:

1) Chưa. Vì đầu vào, đầu ra chưa cụ thể, rõ ràng.

2) Bổ sung cụ thể địa chỉ nhà em, địa chỉ trường em, phương tiện đi lại là có thể nêu quy trình thực hiện.

Câu 2: Em hãy tìm đầu vào, đầu ra của các thuật toán sau đây:

1. a) Thuật toán tính trung bình cộng của hai số a, b.
2. b) Thuật toán tìm ước chung lớn nhất của hai số tự nhiên a và b.

Trả lời:

1. a) Thuật toán tính trung bình cộng của hai số a, b.

- Đầu vào: hai số a, b.

- Đầu ra: trung bình cộng của hai số a, b.

1. b) Thuật toán tìm ước chung lớn nhất của hai số tự nhiên a và b.

- Đầu vào: hai số tự nhiên a và b.

- Đầu ra: ước chung lớn nhất của hai số tự nhiên a và b.

Câu 3: Giả sử em là lớp trưởng, hãy vận dụng cách suy nghĩ theo kiểu thuật toán để hoàn thành nhiệm vụ cô giáo giao: "Đề xuất một bạn trong lớp để khen thưởng danh hiệu dành cho học sinh có thành tích học tập nổi bật nhất trong năm học".

1) Xác định rõ thế nào là "thành tích học tập nổi bật nhất" trong năm học.

2) Phát biểu nhiệm vụ rõ ràng, cụ thể hơn dưới dạng một bài toán.

3) Viết quy trình thực hiện theo kiểu mô tả thuật toán.

Trả lời:

1) Trung bình điểm tổng kết tất cả các môn đạt cao nhất.

2) Đầu vào: Danh sách lớp kèm trung bình điểm tổng kết tất cả các môn của mỗi học sinh.

    Đầu ra: họ và tên người có điểm trung bình cao nhất.

3) Quy trình:

- Bước 1. Tìm số lớn nhất trong cột "trung bình điểm tổng kết".

- Bước 2. Đánh dấu dòng ứng với số lớn nhất vừa tìm được.

- Bước 3. Trả về "họ và tên" trên dòng vừa đánh dấu.

Câu 4: Em hãy nêu ví dụ về thuật toán giải quyết một nhiệm vụ trong thực tế. Hãy xác định đầu vào, đầu ra và các bước thực hiện thuật toán để giải quyết nhiệm vụ đó.

Trả lời: 

*Ví dụ công việc trong thực tế là: Giặt quần áo bằng máy giặt.

- Đầu vào: quần áo bẩn.

- Đầu ra: quần áo sạch.

*Các bước thực hiện thuật toán:

- Bước 1. Cho quần áo bẩn vào máy giặt.

- Bước 2. Cho nước giặt vào máy.

- Bước 3. Ấn cho máy chạy.

- Bước 4. Chờ máy chạy trong khoảng 1 tiếng thì lấy quần áo ra.

- Bước 5. Phơi quần áo vừa giặt.

Câu 5: Hãy viết thuật toán tính chu vi của hình tam giác ABC có độ dài 3 cạnh lần lượt là a, b, c dưới dạng liệt kê. Hãy xác định đầu vào và đầu ra của thuật toán.

Trả lời: 

- Thuật toán tính chu vi tam giác:

Bước 1: Nhập giá trị a, b, c.

Bước 2: Tính chu vi tam giác = a + b + c

Bước 3: Thông báo chu vi của tam giác.

- Đầu vào: Giá trị a, b, c.

- Đầu ra: Chu vi của hình tam giác ABC.

IV. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Em hãy giải thích cho bạn biết tại sao có thể coi chương trình máy tính là bản mô tả thuật toán bằng ngôn ngữ lập trình và nêu ví dụ minh họa.

Trả lời: 

- Khi mô tả thuật toán cho người đọc cũng như khi viết chương trình cho máy tính thực hiện, đều cần phải mô tả tốt thuật toán. Có như vậy thì người hay máy tính mới hiểu đúng và thực hiện được.

- Ví dụ minh họa: Hình 1 trang 83 SGK là bản mô tả bằng ngôn ngữ lập trình Sratch của thuật toán điều khiển hoạt động của chú mèo mỗi khi nháy chuột vào lá cờ.

Câu 2: Khi được hỏi em làm thế nào để sang đường (di chuyển sang lề đường bên kia) sao cho an toàn, em mô tả như sau: "1) Dừng ở chỗ thích hợp; 2) Quan sát giao thông trên đường; 3) Nhanh chóng đi cắt ngang qua đường sang bên kia khi thấy an toàn."

1) Mô tả trên có thể coi là một thuật toán sang đường an toàn, đúng luật giao thông chưa? Giải thích tại sao.

2) Em hãy sửa lại để nhận được thuật toán "sang đường an toàn", đúng luật giao thông. (Gợi ý: Trong đô thị khác với ngoài đô thị; em hãy mô tả cụ thể hơn tùy theo hoàn cảnh của mình.)

Trả lời: 

1. Mô tả trên chưa thể coi là một thuật toán sang đường an toàn, đúng luật giao thông. Các bước chưa đủ xác định rõ ràng: Thế nào là chỗ thích hợp? Khi nào thì an toàn?

2.

1) Dừng ở chỗ thích hợp, kiểm tra gương chiếu hậu, gương hai bên xem có xe nào đang chạy phía sau tới không;

2) Quan sát giao thông trên đường, nếu thấy đường đã an toàn, gạt đèn xi nhan trái, để các xe khác biết tín hiệu xe chúng ta;

3) Nhanh chóng đi cắt ngang qua đường sang bên kia khi thấy an toàn, tiếp tục quan sát xung quanh để đảm bảo an toàn".