SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"MỘT SỐ ƯU ĐIỂM CỦA NGÔN NGỮ FREE PASCAL SO VỚI
TURBO PASCAL"
1
A. PHẦN MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, cùng với sự phát triển của tin học ở Việt Nam nói chung và trên thế giới đang
diễn ra quá trình tin học hoá nói riêng đặc biệt trên nhiều lĩnh vực hoạt động của xã hội
loài người và đem lại nhiều hiệu quả to lớn.
Sự phát triển mạnh mẽ như “ vũ bão ” của tin học đã làm cho xã hội có nhiều nhận thức
mới về cách tổ chức các hoạt động. Nhiều quốc gia trên thế giới ý thức được rất rõ tầm
quan trọng của tin học và có những đầu tư lớn cho lĩnh vực này, đặc biệt trong giáo dục
nâng cao dân trí về tin học và đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao. Người Việt
Nam có nhiều tố chất thích hợp với ngành khoa học này, vì thế chúng ta hi vọng có thể
sớm hoà nhập với khu vực và trên thế giới.
Nước ta đã nhận thấy được tầm quan trọng của ngành Tin học và đã đưa môn học này
vào nhà trường phổ thông như những môn khoa học khác bắt đầu từ năm học 2006-2007.
Và tổ chức các cuộc thi học sinh giỏi môn Tin học cấp tỉnh, cấp quốc gia.
Hiện nay tại tỉnh Thanh Hóa các kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh thường cho học sinh lập
trình trên 2 ngôn ngữ lập trình là Turbo Pascal và Free Pascal. Trong quá trình ôn luyện
đội tuyển học sinh giỏi của môn Tin học của trường tôi nhận thấy một số ưu điểm của
ngôn ngữ lập trình Free Pascal so với ngôn ngữ lập trình Turbo Pascal.
Từ lí do trên, tôi xin trình bày sáng kiến kinh nghiệm “MỘT SỐ ƯU ĐIỂM CỦA NGÔN
NGỮ LẬP TRÌNH FREE PASCAL SO VỚI TURBO PASCAL”
II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
2
Trong chương trình tin học THPT do số lượng tiết học han chế (52 tiết) về kiến thức lập
trình vì vậy khi giải quyết các bài toán có kiểu dữ lớn thường rất khó khăn. Với ưu điểm
là ngôn ngữ lập trình trên môi trường 32 bít (64 bít) ngôn ngữ lập trình Free pascal cố thể
giải quyết một số bài toán theo cách lập trình thông thường của học sinh mà Turbo Pascal
Giới hạn: 0<N<50000; |K|,|ai|<1000 với mọi i=1 n.
Khi gặp bài toán này thông thường học sinh THPT thường khai báo dữ liệu kiểu mảng để
lưu trữ dãy A gồm N số nguyên đọc từ tệp. sau đó các em sẽ dùng 2 vòng lặp: 1 vòng cho
chạy từ i:=1 đến n-1 và một vòng cho chạy từ j:=i+1 tới n để kiểm tra có tồn tại hay
không 1 cặp số mà trung bình cộng của chúng bằng K.
Program BAI1;
Const Input= 'Bai1.Inp';
4
Output='Bai1.out';
MaxN=50000;
Var A:Array[1 MaxN]of integer;
N:longint;
K:integer;
{=====================================================}
Procedure Khoi_Tao_Va_Doc_Du_Lieu;
Var f:text;
i,so:integer;
Begin
{Doc du lieu}
Assign(f,input);reset(f);
Readln(f,n,k);
for i:=1 to n do
Begin
Read(f,so);
A[i]:= so;
End;
close(f);
End;
5
{=====================================================}
đề như sau: Vấn đề thường mắc với học sinh THPT là đọc dãy ai vào một mảng nhưng số
lượng phần tử ai quá lớn (N lớn) do đó không thể lưu trữ bằng một mảng thông thường
được khi chạy trên Ngôn ngữ lập trình Turbo Pascal sẽ báo lỗi: Error 22: Structure too
large. Tại sao lại thế? Câu trả lời là: TP là môi trường lập trình 16 bit trên HĐH DOS do
đó nó có nhiều hạn chế. Han chế thứ nhât là kích thước của biến và kiểu dữ liệu là
64KB, trong đó có biến mảng và kiểu mảng. Đó là do dùng số 16 bit thì chỉ có thể chỉ số
hoá được 2
16
= 64K giá trị thôi. Khi ta khai báo max = 50000 thì mảng A của ta có kích
thước 50000x2 (2 là kích thước kiểu integer) =10
5
> 64K nên TP báo lỗi "structure too
large" (kiểu cấu trúc quá lớn) là đúng rồi. Vậy bây giờ thay vì khai báo mảng A là 1
mảng, ta sẽ khai báo A thành rất nhiều mảng nhỏ hơn. Khi đó nếu TP không báo lỗi
"structure too large" thì cũng báo lỗi là "too many varibles". Đó là do hạn chế thứ 2 của
TP: tổng kích thước các biến toàn cục (global) cũng ≤ 64KB . Ta có chia A thành bao
nhiêu mảng con thì TP vẫn bắt tổng kích thước của chúng ≤ 64KB. (Tuy nhiên để giải
7
quyết bài toán 1 trên ngôn ngữ lập trùng Turbo Pascal ta có nhiều cách để xử lý. Ví dụ
như: Vì 0<ai<5000 nên ta khai báo một mảng các bj gồm 4999 phần tử, mỗi phần tử là
một số nguyên dương (kiểu word). Phần tử bj=0 nếu không tồn tại i sao cho j=ai với mọi
i=1 N, bj=k nếu tồn tại k số i sao cho j=ai.
Với cách làm này ta có thể dùng một mảng kích thước 4999x2=9998 byte để lưu
một mảng có kích thước tối đa 50000x2=100000 byte. Như vậy ta đã giải quyết được vấn
đề vượt qua giới hạn bộ nhớ 64KB tối đa dành cho các chương trình chạy trên MS-
DOS).
Khi đem chương trình trên với khai báo max =500000 chạy trên FP và mọi chuyện đều
ổn, chẳng có lỗi nào xảy ra hết. Đối với FP, bộ nhớ không bị hạn chế bởi con số 64KB
nữa. Điều đó có được là nhờ những đặc tính tuyệt vời của FP:
1. FP là môi trường lập trình 32 bit(64 bít). Dùng một số 32 bit thì có thể chỉ số hoá
đó là kiểu số nguyên 64 bit. Với Int64 các bạn có thể tìm được các số nguyên tố 18 chữ
số (cỡ tỉ tỉ) hay tính được giai thừa của 20.
5. Kiểu string lớn Khi lập trình, chúng ta rất nhiều lần gặp vấn đề với các xâu tối đa 255
kí tự của TP (chẳng hạn bài toán xâu đối xứng, bài toán đếm từ…). Ta có thể giải quyết
vấn đề bằng mảng kí tự (array of char) nhưng khi đó ta lại không thể dùng các phép toán
trên xâu rất mạnh của Pascal. Không chỉ có cải tiến về kiểu nguyên, kiểu string trong FP
cũng rất tuyệt vời. String trong FP không còn hạn chế 255 kí tự của TP nữa mà có
kích thước tối đa là 2 tỉ kí tự. Hơn nữa FP còn hỗ trợ kiểu xâu Unicode (WideString).
9
Nếu bạn vẫn thích kiểu String cũ của TP, bạn có thể dùng kiểu ShortString. Bây giờ bạn
có thể viết chương trình giải bài xâu đối xứng, xâu con chung với kiểu string của trên FP
và hạn chế n cỡ 1000 một cách rất dễ dàng. Chúng ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn về lợi thế kiểu
xâu trong Free Pascal bài toán sau.
Bài toán 2: Xâu FIBONACI (Bài 3 đề thi chọn đội tuyển HSG quốc gia năm học
2008 - 2009).
Cho 3 xâu khác rỗng SA, SB, SR, trong đó độ dài của các xâu SA và SB không vượt quá
10, độ dài xâu SR không vượt quá 15. Dãy xâu F
0
,F
1
, F
2
, , F
n
được xây dựng theo qui
tắc sau: F
0
=SA, F
1
=SB, F
fi,fo:text;
st: array[0 35] of ansistring;
kq:ansistring;
i,n:longint;
dem:int64;
procedure docdl;
begin
assign(fi,'bai3.in6'); reset(fi);
readln(fi,n);
readln(fi,SA);
readln(fi,SB);
11
readln(fi,SR);
close(fi);
end;
procedure ghidl(kqd:int64);
Begin
assign(fo,'Bai3.ou6');
rewrite(fo);
writeln(fo, kqd);
close(fo);
end;
procedure xuly;
begin
st[0]:=sa; st[1]:=sb;
for i:=2 to n do st[i]:=st[i-1]+st[i-2];
kq:=st[n];
for i:=1 to length(st[n])-length(sr) do
begin
tam:='';
function Gt(n: integer): int64;
begin
gt := 1;
for n := n downto 2 do gt := gt * n;
end;
Vậy khi ta muốn gọi đệ quy thì sao? Thì chỉ việc thêm cặp dấu () và truyền tham số cần
thiết. FP sẽ biết ta muốn gọi đệ quy khi ta có thêm cặp (). Hàm giai thừa viết kiểu đệ quy
như sau: function Gt(n: integer): int64; begin if n=0 then exit(1) else exit(n*gt(n-1)); end;
Trong cách viết này ta còn thấy một điều tiện lợi của FP: dùng lệnh exit để trả lại kết
quả cho hàm (giống như C và Object Pascal sử dụng lệnh return). Bạn sẽ thấy sự tiện
lợi của cách viết này khi viết các hàm dạng " phát hiện được phần tử đầu tiên rồi thoát".
Chẳng hạn hàm tìm vị trí của phần tử x trong mảng a có n phần tử. Viết trong TP ta phải
viết như sau:
14
function Find(x: integer): integer;
Var i : integer;
begin
for i := 1 to n do
if a[i] = x then
begin
Find := i; exit;
end; Find := 0;
end;
Hàm này viết trong FP thì ngắn ngọn hơn nhiều:
Function Find(x: integer): integer;
Var i : integer;
begin
for i := 1 to n do
if a[i]=x then exit(i);
exit(0);