Sáng kiến kinh nghiệm Kinh nghiệm dạy chương trình con

 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
 KINH NGHIỆM DẠY 
CHƯƠNG TRÌNH CON Nội dung nghiên cứu này có nhiều phần, trong phạm vi nghiên cứu ta cần làm rõ 
các vấn đề sau:
 - Khái niệm chương trình con.
 - Chương trình con được viết dưới hai dạng: thủ tục (procedure) và hàm 
(function).
 - So sánh cấu trúc của 2 kiểu chương trình con này thì tương tự với nhau, mặc 
dầu cách truy xuất của chúng có khác nhau và cách trao đổi thông tin trong mỗi kiểu 
cũng có điểm khác nhau. Hàm (function) trả lại một giá trị kết quả vô hướng thông qua 
tên hàm và hàm được sử dụng trong biểu thức.
 - Liên hệ một số hàm và thủ tục chuẩn đã học:
 + Hàm chuẩn, như hàm sqrt(x) có thể được xem như một chương trình con kiểu 
function với tên là sin và tham số là x (với x≥0).
 + Thủ tục (procedure) không trả lại kết quả thông qua tên của nó, do vậy, thủ 
tục không tham gia trong các biểu thức. Các lệnh Writeln, Readln trong chương trước 
được xem như các thủ tục chuẩn.
 - Một chương trình có chứa chương trình con có 3 khối:
 + Khối khai báo.
 + Khối chương trình con.
 + Khối chương trình chính.
 Để thực hiện những mục tiêu trên, yêu cầu học sinh cần nắm vững một số kiến 
thức cơ bản sau:
 Một số khái niệm biến:
 - Khái niệm chương trình con.
 - Cấu trúc chương trình con.
 - Biến toàn cục và biến cục bộ.
 - Tham số hình thức và tham số thực sự.
 - Lời gọi chương trình con. 
 Về kỹ năng:
 - Vận dụng để viết được một số chương trình con đơn giản để minh họa. Trong 
các chương trình đó chỉ rõ đâu là biến toàn cục, biến cục bộ, tham số thực, tham số 
hình thức 
 - Gọi chương trình con, gọi hàm trong các phép toán và biểu thức.
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
 1. Đối tượng: Học sinh lớp 11B2, 11B4, 11B5, 11B6.
 2. Kế hoạch nghiên cứu: Trực tiếp trong các bài dạy.
 3. Phạm vi nghiên cứu: Trong toàn bộ chương 5.
V. GIẢ THUYẾT KHOA HOC: 3. Tham số hình thức:
 Là các biến được khai báo cho dữ liệu vào/ra ngay sau tên chương trình con.
4. Biến cục bộ:
 Là biến được khai báo ở đầu chương trình con, và nó chỉ được sử dụng bên 
trong thân chương trình con hoặc bên trong thân chương trình con khác nằm bên trong 
nó (chương trình con lồng nhau). Biến cục bộ chỉ tồn tại khi chương trình con đang 
hoạt động, nghĩa là biến cục bộ sẽ được cấp phát bộ nhớ khi chương trình con được 
gọi để thi hành, và nó sẽ được giải phóng ngay sau khi chương trình con kết thúc.
5. Tham số thực:
 Để thực hiện (gọi) một chương trình con, ta cần có lệnh gọi nó tương tự lệnh gọi 
hàm hay thủ tục chuẩn, bao gồm tên chương trình con với tham số (nếu có) là các hằng 
và biến chứa dữ liệu vào/ra được đặt trong dấu ngoặc (). Các hằng và biến này được 
gọi là tham số thực sự.
II. LỜI GỌI CHƯƠNG TRÌNH CON:
 Để chương rrình con được thi hành, ta phải có lời gọi đến chương trình con, lời 
gọi chương trình con thông qua tên chương trình con và danh sách các tham số tương 
ứng (nếu có). Các qui tắc của lời gọi chương trình con:
 Trong thân chương trình chính hoặc thân chương trình con, ta chỉ có thể gọi tới
các chương trình con trực thuộc nó.
 Trong chương trình con, ta có thể gọi các chương trình con ngang cấp đã được
thiết lập trước đó.
1. Thủ tục (Procedure):
 Thủ tục là một chương trình con. Thủ tục được đặt tên và có thể chứa danh sách 
tham số hình thức. Các tham số này phải được đặt trong dấu ngoặc đơn ( ). Ta có thể 
truy xuất thủ tục bằng cách gọi tên của thủ tục. Chương trình sẽ tự động truy xuất thủ 
tục đúng tên đã gọi và thực hiện các lệnh chứa trong thủ tục đó. Sau khi thực hiện thủ 
tục xong, chương trình sẽ thực câu lệnh tiếp theo sau câu lệnh gọi thủ tục đó. Có 2 loại 
thủ tục:
 + Thủ tục không tham số.
 + Thủ tục có tham số.
a. Cấu trúc của thủ tục không có tham số: 
 PROCEDURE ; 
 []
 BEGIN
 [] 
 END ;
 Ví dụ: Hoán đôi giá trị của hai biến a, b: 
 Program Hoan_vi ;
 Var a, b: integer ; Khi gọi thủ tục Thuc_tuc2(a, b) thì tham số thực a, b được truyền tương ứng
cho tham số hình thức x và y.
2. Hàm (Function) :
 Hàm là một chương trình con. Hàm luôn luôn có giá trị trả về thông qua tên của 
hàm (giá trị kết quả thuộc kiểu xác định) và do đó nó có thể sử dụng được trong các 
biểu thức. Kiểu giá trị của hàm phải được khai báo trong phần đầu của hàm.
 - Một hàm có thể có 1 hay nhiều tham số hình thức, khi có nhiều tham số hình 
thức cùng một kiểu giá trị thì ta có thể viết chúng cách nhau bằng dấu phẩy (,). Trường 
hợp các tham số hình thức khác kiểu thì ta viết chúng cách nhau bằng dấu chấm phẩy 
(;).
 - Trong hàm có thể sử dụng các hằng, kiểu, biến đã được khai báo trong chương 
trình chính nhưng ta có thể khai báo thêm các hằng, kiểu, biến dùng riêng trong nội bộ 
hàm. Chú ý là phải có một biến trung gian có cùng kiểu kết quả của hàm để lưu kết 
quả của hàm trong quá trình tính toán để cuối cùng ta có 1 lệnh gán giá trị của biến 
trung gian cho tên hàm.
a. Cấu trúc của hàm không có tham số: 
 FUNCTION : ; 
 []
 BEGIN
 [] 
 END ;
Ví dụ: Bài toán tính lũy thừa của một số nguyên dương.
Program Tong1; 
Var n : integer ;
Function Luy_thua(m : integer) : integer; 
Var i, tam : integer;
Begin
 tam:= m;
 For i:=1 to m do 
 tam:= tam*m; 
 Luy_thua:=tam;
End ;
BEGIN
 Write (‘ Nhap vao so nguyen duong n= ‘ ); Readln (n) ; 
 Writeln (‘ Luy thua la ‘, Luy_thu1(n));
 Readln;
END.
b. Cấu trúc của hàm có tham số:
 FUNCTION () : ; 
 [] Procedure Xu_ly2(mang: Marr);
 III. TRUYỀN THAM SỐ CHO CHƯƠNG TRÌNH CON:
 Khi truyền tham số trong Pascal, đòi hỏi phải có sự tương ứng về tên của kiểu 
dữ liệu của các tham số hình thức và tham số thực. Một số định nghĩa và qui tắc về 
truyền tham số trong Pascal:
 Những tham số hình thức nằm sau từ khóa VAR gọi là tham số biến. Với tham 
số biến, các tham số thực bắt buộc phải là biến chứ không được là giá trị. Khi giá trị 
của tham số biến thay đổi thì nó sẽ làm thay đổi giá trị của tham số thực tương ứng và 
khi ra khỏi chương trình con đó, tham số thực vẫn giữ giá trị đã được thay đổi đó. 
Những tham số hình thức không đứng sau từ khóa VAR gọi là tham số trị, khi đó các 
tham số thực có thể là một biến, một biểu thức, một hằng, hoặc một giá trị số. Các 
tham số trị nhận giá trị từ tham số thực khi truyền như là giá trị ban đầu, khi giá trị của 
tham số trị thay đổi thì nó sẽ không làm thay đổi giá trị của tham số thực, nghĩa là giá 
trị của tham số thực sau khi thoát khỏi chương trình con vẫn luôn bằng với giá trị của 
tham số thực trước khi truyền đến chương trình con đó. Do vậy một tham trị không 
bao giờ là kết quả tính toán của chương trình con.
Ví dụ: Viết chương trình tính lập phương.
PROGRAM Parameter1;
 VAR num: integer; {num là biến toàn cục}
 PROCEDURE LapPhuong(var a:integer); {a là một tham số
biến}
 Begin 
 a:=a*a*a;
 End;
 Begin
 write(‘Nhập số cần tính lập phương num = ‘);
 readln(num);
 LapPhuong(num); {tham số thực num được truyền cho
tham số biến a}
 writeln(‘Lập phương của số vừa nhập = ‘, num);
 readln;
 End.
Ví dụ:
PROGRAM parameter2;
VAR a, b : integer ; {biến toàn cục }
 PROCEDURE thamso (x : integer ; VAR y : integer ) ;
 { x: là tham số trị , còn y là tham số biến}
 BEGIN 
 x := x + 1 ;
 y := y + 1 ; - Có một số thuật toán đệ qui sử dụng cho các bài toán đơn giản có thể được thay thế
bằng một thuật toán khác không tự gọi chúng, sự thay thế đó được gọi là khử đệ qui.
- Trong một số bài toán ta có thể giải theo 2 cách: thuật toán lặp (xem chương trước) 
và thuật toán đệ qui. Thông thường, cách giải theo thuật toán lặp (WHILE .. DO) thì 
tốt hơn so với thuật toán đệ qui vì đệ qui đòi hỏi thêm bộ nhớ và thời gian. Khi đó các 
thanh ghi được sử dụng cho lưu trữ và khi quay trở về phải khôi phục lại trạng thái 
cũ trong mỗi lần gọi đến chương trình con. Mức độ phức tạp có thể gia tăng khi trong 
chương trình con theo thuật toán đệ qui có chứa những chương trình con khác. Vì vậy, 
khi dùng đệ qui ta cần thận trọng, nhất là thuật toán này thường không cho ta thấy rõ 
trực tiếp toàn bộ quá trình giải các bước. Nói chung, chỉ khi naò không thể dùng thuật 
toán lặp ta mới nên sử dụng thuật toán đệ qui.
IV. CÁC BƯỚC CẦN LÀM KHI VIẾT MỘT CHƯƠNG TRÌNH CON:
Bước 1: Đặt câu hỏi chương trình con là Procedure hay Function?
Giải quyết
Chương trình con là Function khi và chỉ khi thỏa mản đồng thời các yêu cầu sau:
 - Nếu ta muốn nhận lại một và chỉ một kết quả mà thôi.
 - Kết quả phải là kiểu xác định ( kiểu vô hướng).
 - Có cần dùng tên của Hàm để viết trong các biểu thức hay không ?
 - Nếu không thỏa mản các tinh chất trên thì chương trình con là Procedure. 
 Ví dụ :
 Function BinhPhuong( x: real) : real;
 Begin
 BinhPhuong := x * x; 
 End;
 (* -*)
 Procedure BinhPhuong( x : real; var x2: real);
 Begin 
 x2:=x*x; 
 End.
 F Xem cách tính c= a2 + b2
 + Nếu dùng Function :
 C: = BinhPhuong(a) – BinhPhuong(b);+ Nếu dùng Procedure với một biến
trung gian emp:
 BinhPhuong(a,Temp); c:=Temp; ( * c:=a2*) 
 BinhPhuong(b,Temp); c:= c+Temp; ( * c:= a2 + b2 *)
 Bước 2: Giải quyết vấn đề tham số của chương trình con.
 Giải quyết :
 - Chương trình con có cần tham số không?
 - Nếu đối tượng của chương trình con là biến toàn cục thi biến này không cần 
đưa vào làm tham số. Định nghĩa: một đối tượng gọi là đệ quy nếu nó bao gồm chính nó hoặc nó được định
nghĩa bởi chính nó
Thủ tục đệ quy: một thủ tục gọi là đệ quy nếu trong quá trình thực hiện nó phải gọi 
đến chính nó nhưng với kích thước nhỏ hơn của tham số
VD:
Procedure Giaithua(n:word):integer; 
begin
if n=0 then giaithua:=1
else giaithua:=n*giaithua(n-1); 
end;
Cấu trúc của thủ tục đệ quy: gồm 2 phần
-Phần neo: trong đó chứa các tác động của hàm hoặc thủ tục với một giá trị cụ thể ban 
đầu của tham số
-Phần hạ bậc: trong đó tác động cần thực hiện cho giá trị hiện thời của tham số được 
định nghĩa bằng các tác động đã được định nghĩa trước đó
Ưu điểm của đệ quy:
- đệ quy mạnh ở chỗ có thể định ngahĩ một tập rất lớn các tác động bởi một số hữu hạn
các mệnh đề
- chương trình trong sáng, dễ hiểu, nêu bật lên được bản chất của vấn đề
*******8888
Định nghĩa: một đối tượng gọi là đệ quy nếu nó bao gồm chính nó hoặc nó được định
nghĩa bởi chính nó
Thủ tục đệ quy: một thủ tục gọi là đệ quy nếu trong quá trình thực hiện nó phải gọi 
đến chính nó nhưng với kích thước nhỏ hơn của tham số
VD:
Procedure Giaithua(n:word):integer; 
begin
if n=0 then giaithua:=1
else giaithua:=n*giaithua(n-1); 
end;
Cấu trúc của thủ tục đệ quy: gồm 2 phần
-Phần neo: trong đó chứa các tác động của hàm hoặc thủ tục với một giá trị cụ thể ban 
đầu của tham số