CHỦ ĐỀ F^CS: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH

BÀI 7 LẬP TRÌNH GIẢI BÀI TOÁN TÌM KIẾM

KHỞI ĐỘNG

Câu 1: Khi tạo mới một tài khoản người dùng, em được yêu cầu nhập tên người dùng “user name”. Có trường hợp em phải nhập lại tên khác vì tên vừa nhập đã có người sử dụng rồi. Theo em, máy tính làm gì ngay sau khi nhận được yêu cầu tạo mới một tài khoản? Hãy phát biểu thành một bài toán.

Giải nhanh:

Bắt đầu tìm kiếm dữ liệu và tiến hành xử lí thông tin

HOẠT ĐỘNG

Câu 1: Em hãy thực hiện các yêu cầu sau:

1. Viết mã giả cho thuật toán tìm kiếm nhị phân.
2. Ước lượng số lần thực hiện vòng lặp trong thuật toán tìm kiếm nhị phân.
3. Ước lượng độ phức tạp thời gian của thuật toán tìm kiếm nhị phân.

Giải nhanh:

Sau lần chia đôi đầu tiên, pham vi tìm kiếm còn n/2 số, sau khi chia đôi lần thứ hai, dãy còn n/4 số,… sau khi chia đôi lần k dãy còn n/2^k. Kết thúc khi 2^k ~ n.

VẬN DỤNG

Câu 1: Viết chương trình tìm kiếm vị trí tên của một người trong mỗi danh sách sau đây:

1. Danh sách học sinh của lớp em.
2. Danh sách tên các chủ tài khoản ngân hàng (kí tự không dấu) và đã sắp thứ tự theo bang chữ cái.

Giải nhanh:

a) 

def tim_vi_tri_ten_hoc_sinh(danh_sach, ten_hoc_sinh):

try:

    vi_tri = danh_sach.index(ten_hoc_sinh) + 1 # Trả về vị trí (bắt đầu từ 1)

    return f"Học sinh {ten_hoc_sinh} nằm ở vị trí thứ {vi_tri}."

except ValueError:

    return f"Học sinh {ten_hoc_sinh} không có trong danh sách."

b) 

def tim_kiem_nhi_phan(danh_sach, ten_can_tim):

    left, right = 0, len(danh_sach) - 1

    while left <= right:

        mid = (left + right) // 2

        if danh_sach[mid] == ten_can_tim:

            return f"Chủ tài khoản {ten_can_tim} nằm ở vị trí thứ {mid + 1}."

        elif danh_sach[mid] < ten_can_tim:

            left = mid + 1

        else:

            right = mid - 1

    return f"Chủ tài khoản {ten_can_tim} không có trong danh sách."

CÂU HỎI TỰ KIỂM TRA

Câu 1: Em hãy nêu ra một vài ví dụ về bài toàn tìm kiếm trong thực tế.

Giải nhanh:

• Tìm kiếm sản phẩm trong cơ sở dữ liệu của một trang thương mại điện tử.
• Tìm kiếm thông tin liên hệ của một người trong danh sách khách hàng của một doanh nghiệp.

Câu 2: Theo em, với dãy đã sắp thứ tự và cho một số x cụ thể

a) Trường hợp nào tìm kiếm tuần tự nhanh hơn tìm kiếm nhị phân?

b) Về trung bình thuật toán tìm kiếm tuần tự hay thuật toán tìm kiếm nhị phân tốt hơn?

Giải nhanh:

a) Ví dụ: Giáo viên muốn tìm tên bạn Chung trong danh sách lớp sau:

Các bước:

• Bước 1: Xét vị trí ở giữa dãy, đó là vị trí số 5

• Bước 2: Xét vị trí ở giữa của nửa đầu của dãy là vị trí số 3

• Vì sau bước 2 đã tìm thấy tên học sinh nên thuật toán kết thúc.

b) 

• Thuật toán tìm kiếm nhị phân thu hẹp được phạm vi tìm kiếm chỉ còn tối đa là một nửa sau mỗi lần lặp. Thuật toán chia bài toán thành những bài toán nhỏ hơn giúp tăng hiệu quả tìm kiếm.
• Thuật toán tuần tự: Mô tả thuật toán phải cụ thể, cần mô tả cho tốt thì máy tính mới hiểu đúng và thực hiện được.