Giải chi tiết Tin học 11 định hướng Khoa học máy tính Cánh diều mới bài 2: Mảng hai chiều

Khởi động: Em có biết nếu xếp nối tiếp nhau n mảng số thực cùng độ dài m phần tử trong bộ nhớ thì đó gọi là gì không?

Hướng dẫn trả lời: 

Em có biết nếu xếp nối tiếp nhau n mảng số thực cùng độ dài m phần tử trong bộ nhớ thì đó gọi là mảng 2 chiều.

2. Sử dụng danh sách làm mảng hai chiều phython

Hoạt động: Em hãy khai báo danh sách để làm mảng hai chiều khi lập trình giải bài toán thực tế với dự liệu đầu vào là bảng điểm tổng kết các môn học như mô tả ở trên. Để tiết kiệm thời gian, ta tạm thời minh hoạ với mảng 4x3 bằng bảng trích từ Hình 1a như sau:

Hướng dẫn trả lời: 

Diemtongket = [[7.5, 6.5, 5.0] , [5.0, 9.0, 4.5] , [8.5, 8.0, 8.0] , [4.5, 5.5, 7.0]]

Luyện tập

Luyện tập 1: Vì sao có thể nói mảng hai chiều là các mảng một chiều?

Hướng dẫn trả lời: 

Mảng hai chiều (2D array) là một cấu trúc dữ liệu trong lập trình, nó cho phép lưu trữ các giá trị dưới dạng một bảng, với các hàng và cột được sắp xếp theo thứ tự. Có thể nói mảng hai chiều là mảng các mảng một chiều là do nó được xây dựng từ các mảng một chiều. Khi khai báo một mảng hai chiều, chúng ta định nghĩa một mảng 1 chiều để lưu trữ các phần tử của từng hàng trong bảng, và sau đó định nghĩa một mảng 1 chiều khác để lưu trữ các mảng 1 chiều đó, tức là các hàng của bảng.

Luyện tập 2: Hãy cho ví dụ một bài toán thực tế cần tính toán trên một bang số hình chữ nhật.

Hướng dẫn trả lời: 

Một ví dụ về bài toán thực tế cần tính toán trên một bảng số hình chữ nhật bằng Python là tính tổng các giá trị trong một bảng số.

Giả sử bạn có một bảng số hình chữ nhật được lưu trữ dưới dạng một danh sách các danh sách con chứa các giá trị của các ô trong bảng số như sau:

[[1, 2, 3],

[4, 5, 6],

[7, 8, 9]]

Để tính tổng các giá trị trong bảng số này, bạn có thể sử dụng hàm tích hợp có sẵn trong Python là sum() để tính tổng của các giá trị trong mỗi danh sách con và sau đó tính tổng của các tổng này. Kết quả là tổng của tất cả các giá trị trong bảng số là 45.

Vận dụng

Hoạt động khám phá trong bài đã minh hoạ cấu trúc máng hai chiều, đồng thời cũng chuẩn bị sẵn dữ liệu đầu vào là các dãy điểm số môn học. Hãy viết tiếp các câu lệnh thực hiện phân tích kết quả học tập:

a) Cho chỉ số i ứng với một học sinh nào đó trong danh sách tìm ra tên học sinh kèm điểm cao nhất, điểm thấp nhất, điểm trung bình các môn.

b) Cho chỉ số k ứng với một môn học nào đó trong danh sách: in ra điểm cao nhất: điểm thấp nhất, điểm trung bình môn học.

Hướng dẫn trả lời: 

def nhapSinhVien(self):

# Khởi tạo một sinh viên mới

svId = self.generateID()

name = input("Nhap ten sinh vien: ")

sex = input("Nhap gioi tinh sinh vien: ")

age = int(input("Nhap tuoi sinh vien: "))

diemToan = float(input("Nhap diem toan: "))

diemLy = float(input("Nhap diem Ly: "))

diemHoa = float(input("Nhap diem Hoa: "))

sv = SinhVien(svId, name, sex, age, diemToan, diemLy, diemHoa)

self.tinhDTB(sv)

self.xepLoaiHocLuc(sv)

self.listSinhVien.append(sv)

Câu hỏi tự kiểm tra

Câu 1: Trong Python, danh sách dùng làm mảng một chiều và danh sách dùng làm mảng hai chiều có gì khác nhau?

Lời giải:

Trong Python, danh sách là một kiểu dữ liệu linh hoạt có thể chứa nhiều loại dữ liệu khác nhau, bao gồm cả các danh sách khác. Về cơ bản, danh sách được sử dụng để lưu trữ các giá trị, trong khi mảng là một cấu trúc dữ liệu tương tự như danh sách, nhưng chỉ chứa các phần tử cùng kiểu dữ liệu.

Một danh sách trong Python có thể được sử dụng như một mảng một chiều bằng cách sử dụng chỉ số của phần tử để truy cập vào các giá trị trong danh sách. Ví dụ, danh sách a = [1, 2, 3] có thể được truy cập bằng cách sử dụng a[0], a[1], a[2] để lấy giá trị 1, 2, 3 tương ứng.

Một danh sách trong Python cũng có thể được sử dụng để đại diện cho mảng hai chiều bằng cách chứa các danh sách khác. Tuy nhiên, danh sách không được tối ưu để sử dụng như một mảng hai chiều, do đó, nó không hiệu quả trong việc thao tác với các phần tử của mảng hai chiều.

Vì vậy, mặc dù danh sách và mảng đều có thể được sử dụng để lưu trữ dữ liệu, tuy nhiên, mảng hai chiều được thiết kế để cung cấp các tính năng hiệu quả và hữu ích hơn cho việc thao tác với các phần tử của mảng hai chiều.

Câu 2: Nói "Thời gian thực hiện (là) tuyển tính” nghĩa là gì?

Hướng dẫn trả lời: 

Câu nói "Thời gian thực hiện (là) tuyến tính" đề cập đến khái niệm độ phức tạp thời gian của một thuật toán. Theo đó, thời gian thực hiện của một thuật toán được đo bằng số lần lặp qua các câu lệnh hoặc số thao tác được thực hiện.

Trong trường hợp thời gian thực hiện của một thuật toán là tuyến tính, nghĩa là thời gian tăng theo cùng một tốc độ với kích thước của dữ liệu đầu vào. Ví dụ, nếu một thuật toán tốn thời gian để thực hiện n lần, thì thời gian thực hiện của thuật toán này sẽ tăng tuyến tính theo n.

Điều này có nghĩa là nếu kích thước của dữ liệu đầu vào tăng lên gấp đôi, thời gian thực hiện của thuật toán sẽ tăng lên gấp đôi cũng. Với các thuật toán tuyến tính, thời gian thực hiện không phụ thuộc vào cách sắp xếp hay tổ chức dữ liệu. Chính vì vậy, các thuật toán tuyến tính thường được coi là hiệu quả và ổn định trong việc xử lý dữ liệu lớn và phức tạp.