Giải bài tập Tin học lớp 7 Bài 14: Thuật toán sắp xếp
Video giải Tin học lớp 7 Bài 14: Thuật toán sắp xếp – Chân trời sáng tạo
Khởi động (trang 76)
Khởi động trang 76 Tin học lớp 7: Có 4 tấm thẻ, mỗi thẻ ghi một số và xếp thành một dãy dọc trên mặt bàn từ trên xuống dưới như Hình 1.
Em hãy trao đổi với bạn để chỉ ra cách sắp xếp dãy thẻ theo thứ tự giá trị tăng dần của số ghi trên thẻ, với điều kiện chỉ có thể di chuyển các thẻ bằng cách đổi chỗ các cặp thẻ liền kề.
Trả lời:
Bước 1. So sánh số ở vị trí số 1 với vị trí số 2 (19 >16). Nên ta đổi chỗ số 16 và số 19. Dãy số sau khi sắp xếp: 16, 19, 18, 15.
Bước 2. So sánh số ở vị trí số 2 với vị trí số 3 (19 >18). Nên ta đổi chỗ số 18 và số 19. Dãy số sau khi sắp xếp: 16, 18, 19, 15.
Bước 3. So sánh số ở vị trí số 3 với vị trí số 4 (19 >15). Nên ta đổi chỗ số 15 và số 19. Dãy số sau khi sắp xếp: 16, 18, 15, 19.
Bước 4. So sánh số ở vị trí số 1 với vị trí số 2 (18 >16). Nên ta giữ nguyên vị trí.
Bước 5. So sánh số ở vị trí số 2 với vị trí số 3 (18 >15). Nên ta đổi chỗ số 15 và số 18. Dãy số sau khi sắp xếp: 16, 15, 18, 19.
Bước 6. So sánh số ở vị trí số 3 với vị trí số 4 (19 >18). Nên ta giữ nguyên vị trí.
Bước 7. So sánh số ở vị trí số 1 với vị trí số 2 (16 >15). Nên ta đổi chỗ số 15 và số 16. Dãy số sau khi sắp xếp: 15, 16, 18, 19.
Dãy số đã được sắp xếp theo vị trí tăng dần. Kết thúc quá trình sắp xếp.
1. Thuật toán sắp xếp nổi bọt
Khám phá 1 trang 79 Tin học lớp 7: Em hãy sắp xếp dãy chữ cái ở Hình 5 theo thứ tự tăng dần bằng thuật toán sắp xếp nổi bọt (mô phỏng quá trình thực hiện bằng hình vẽ tương tự như các Hình 2, 3, 4). Quy ước, trong bảng chữ cái, chữ đứng trước “nhỏ hơn” chữ đứng sau
Trả lời:
– Lần lặp thứ nhất:
Bước 1. So sánh chữ thứ nhất với chữ thứ hai. Vì m > h, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí m và h.
Bước 2. So sánh chữ thứ hai với chữ thứ ba. Vì m > e, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí m và e.
Bước 3. So sánh chữ thứ ba với chữ thứ tư. Vì m > c, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí m và c.
Bước 4. So sánh chữ thứ tư với chữ thứ năm. Vì m > a, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí m và a. Kết thúc lần lặp thứ 1.
– Lần lặp thứ hai:
Bước 1. So sánh chữ thứ nhất với chữ thứ hai. Vì h > e, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí h và e.
Bước 2. So sánh chữ thứ hai với chữ thứ ba. Vì h > c, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí h và c.
Bước 3. So sánh chữ thứ ba với chữ thứ tư. Vì h > a, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí h và a.
Bước 4. So sánh chữ thứ tư với chữ thứ năm. Vì h < m, giữ nguyên vị trí. Kết thúc lần lặp thứ 2.
– Lần lặp thứ 3:
Bước 1. So sánh chữ thứ nhất với chữ thứ hai. Vì e > c, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí c và e.
Bước 2. So sánh chữ thứ hai với chữ thứ ba. Vì e > a, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí a và e.
Bước 3. So sánh chữ thứ ba với chữ thứ tư. Vì e < h, giữ nguyên vị trí.
Bước 4. So sánh chữ thứ tư với chữ thứ năm. Vì h < m, giữ nguyên vị trí. Kết thúc lần lặp thứ 3.
– Lần lặp thứ 4:
Bước 1. So sánh chữ thứ nhất với chữ thứ hai. Vì c > a, sai thứ tự ta đổi chỗ vị trí c và a.
Bước 2. So sánh chữ thứ hai với chữ thứ ba. Vì e > c, giữ nguyên.
Bước 3. So sánh chữ thứ ba với chữ thứ tư. Vì h > e, giữ nguyên.
Bước 4. So sánh chữ thứ tư với chữ thứ năm. Vì m > h, giữ nguyên. Kết thúc vòng lặp thứ 4. Dãy đã được sắp xếp xong.
Khám phá 2 trang 79 Tin học lớp 7: Thuật toán sắp xếp nổi bọt thực hiện sắp xếp dãy số không giảm bằng cách nào dưới đây?
A. Đổi chỗ 2 số liền kề nhau nếu chúng đứng sai thứ tự cho đến khi dãy số được sắp xếp.
B. Di chuyển số nhỏ nhất về cuối danh sách.
C. Di chuyển số lớn nhất về đầu danh sách.
Trả lời:
Đáp án: A
Thuật toán sắp xếp nổi bọt thực hiện sắp xếp dãy số không giảm bằng cách đổi chỗ 2 số liền kề nhau nếu chúng đứng sai thứ tự cho đến khi dãy số được sắp xếp.
2. Thuật toán sắp xếp chọn
Khám phá 1 trang 82 Tin học lớp 7: Em hãy xếp dãy chữ cái ở Hình 5 theo hàng ngang rồi sử dụng thuật toán sắp xếp chọn (mô phỏng quá trình thực hiện bằng hình vẽ như các Hình 7, Hình 8, Hình 9) thực hiện sắp xếp dãy theo thứ tự tăng dần.
Trả lời:
Bước 1. Chọn vị trí đầu tiên của dãy (vị trí 1) là vị trí nhỏ nhất.
Bước 2. So sánh với Min số thứ 2, 3, 4, 5. Tìm Min nhỏ nhất và đổi chỗ với vị trí 1, không có thì giữ nguyên vị trí. Thực hiện vòng lặp cho đến khi dãy được sắp xếp.
Luyện tập (trang 82)
Luyện tập 1 trang 82 Tin học lớp 7: Liệt kê các vòng lặp của thuật toán sắp xếp nổi bọt, thuật toán sắp xếp chọn để sắp xếp các dãy sau theo thứ tự tăng dần:
a) Dãy số: 9, 6, 11, 3, 7.
b) Dãy chữ cái: H, D, A, B, Y.
Trả lời:
a) Dãy số tăng dần:
– Thuật toán nổi bọt:
Vòng lặp 1:
Bước 1. So sánh số 9 và 6 (9 > 6). Nên đổi chỗ vị trí số 9 và số 6, dãy số sau khi đổi vị trí: 6, 9, 11, 3, 7.
Bước 2. So sánh số 9 và 11 (11 > 9). Nên giữ nguyên.
Bước 3. So sánh số 11 và 3 (11 > 3). Nên đổi chỗ vị trí số 11 và số 3, dãy số sau khi đổi vị trí: 6, 9, 3, 11, 7.
Bước 4. So sánh số 11 và 7 (11 > 7). Nên đổi chỗ vị trí số 11 và số 7, dãy số sau khi đổi vị trí: 6, 9, 3, 7, 11.
Vòng lặp 2:
Bước 5. So sánh số 6 và 9 (9 > 6). Giữ nguyên vị trí, dãy số hiện có 6, 9, 3, 7, 11.
Bước 6. So sánh số 9 và 3 (9 > 3). Nên đổi chỗ vị trí số 9 và số 3, dãy số sau khi đổi vị trí: 6, 3, 9, 7, 11.
Bước 7. So sánh số 9 và 7 (9 > 7). Nên đổi chỗ vị trí số 9 và số 7, dãy số sau khi đổi vị trí: 6, 3, 7, 9, 11.
Bước 8. So sánh số 9 và 11 (11 > 9). Giữ nguyên vị trí, dãy số hiện có 6, 3, 7, 9, 11.
Vòng lặp 3:
Bước 9. So sánh số 6 và 3 (6 > 3). Nên đổi chỗ vị trí số 6 và số 3, dãy số sau khi đổi vị trí: 3, 6, 7, 9, 11. Ta thấy dãy số đã được sắp xếp đúng theo thứ tự tăng dần, nên kết thúc thuật toán.
⇒ Có 3 vòng lặp được thực hiện khi sắp xếp.
– Thuật toán sắp xếp chọn:
Bước 1. Chọn số 9 so sánh với những số trong dãy, thấy số 3 là số nhỏ nhất nên đổi chỗ số 9 và số 3. Dãy số sau khi đổi vị trí: 3, 6, 11, 9, 7.
Bước 2. Chọn số 6 so sánh với những số trong dãy, thấy số 6 là số nhỏ nhất và sắp xếp đúng vị trí nên ta giữ nguyên. Dãy số ta được: 3, 6, 11, 9, 7.
Bước 3. Chọn số 11 so sánh với những số trong dãy, thấy số 7 là số nhỏ nhất nên đổi chỗ số 11 và số 7. Dãy số sau khi đổi vị trí: 3, 6, 7, 9, 11.
Bước 4. Chọn số 9 so sánh với những số trong dãy, thấy số 9 là số nhỏ nhất và sắp xếp đúng vị trí nên ta giữ nguyên. Dãy số ta được: 3, 6, 7, 9, 11. Ta kiểm tra thấy dãy số đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần. Kết thúc thuật toán.
Thực hiện 4 vòng lặp là có thể sắp xếp số theo đúng vị trí.
b) Dãy chữ cái: H, D, A, B, Y.
– Sắp xếp nổi bọt: (Theo bảng chữ cái).
Vòng lặp 1:
Bước 1. So sánh chữ H và D (H > D). Nên đổi chỗ vị trí chữ H và chữ D, dãy chữ cái sau khi đổi vị trí: D, H, A, B, Y.
Bước 2. So sánh chữ H và A (H > A). Nên đổi chỗ vị trí chữ H và chữ A, dãy chữ cái sau khi đổi vị trí: D, A, H, B, Y.
Bước 3. So sánh chữ H và B ( H > B). Nên đổi chỗ vị trí chữ H và chữ B, dãy chữ cái sau khi đổi vị trí: D, A, B, H, Y.
Bước 4. So sánh chữ H và Y ( Y > H). Nên giữ nguyên vị trí, dãy chữ cái: D, A, B, H, Y.
Vòng lặp 2:
Bước 5. So sánh chữ D và A (D > A). Nên đổi chỗ vị trí chữ D và chữ B, dãy chữ cái sau khi đổi vị trí: A, D, B, H, Y.
Bước 6. So sánh chữ D và B (D > B). Nên đổi chỗ vị trí chữ D và chữ B, dãy chữ cái sau khi đổi vị trí: A, B, D, H, Y.
Bước 7. So sánh chữ D và H (H > D). Nên giữ nguyên vị trí, dãy chữ cái sắp xếp: A, B, D, H, Y.
Bước 8. So sánh chữ H và Y (H < Y). Nên giữ nguyên vị trí, dãy chữ cái sắp xếp: A, B, D, H, Y. Ta thấy dãy chữ cái đã được sắp xếp theo thứ tự. Kết thúc thuật toán.
Sử dụng 2 vòng lặp khi thực hiện bài toán tìm kiếm nổi bọt.
– Sắp xếp chọn:
Bước 1. Chọn chữ H so sánh với những chữ khác trong dãy, thấy chữ A là chữ nhỏ nhất nên đổi chỗ chữ H và chữ A. Dãy chữ sau khi đổi vị trí: A, D, H, B, Y.
Bước 2. Chọn chữ D so sánh với những chữ khác trong dãy, thấy chữ B là chữ nhỏ nhất nên đổi chỗ chữ D và chữ B. Dãy chữ sau khi đổi vị trí: A, B, H, D, Y.
Bước 3. Chọn chữ H so sánh với những chữ khác trong dãy, thấy chữ D là chữ nhỏ nhất nên đổi chỗ chữ H và chữ D. Dãy chữ sau khi đổi vị trí: A, B, D, H, Y. Khi đó ta thấy dãy chữ cái đã được sắp xếp theo đúng thứ tự. Kết thúc thuật toán.
⇒ Sau 3 vòng lặp thực hiện xong bài toán tìm kiếm sắp xếp chọn.
Luyện tập 2 trang 82 Tin học lớp 7: Chỉ ra phương án sai. Ý nghĩa của việc chia bài toán thành bài toán nhỏ hơn là:
A. Giúp công việc đơn giản hơn.
B. Giúp công việc dễ giải quyết hơn.
C. Làm cho công việc trở nên phức tạp hơn.
D. Giúp bài toán trở nên dễ hiểu hơn.
Trả lời:
Đáp án: C
Việc chia nhỏ bài toán thành các bài toán nhỏ hơn giúp công việc đơn giản hơn, công việc dễ giải quyết hơn và giúp bài toán trở nên dễ hiểu hơn.
Vận dụng (trang 82)
Vận dụng trang 82 Tin học lớp 7: Sử dụng một thuật toán đã học để thực hiện sắp xếp các bạn trong tổ em theo thứ tự chiều cao không giảm (ghi chiều cao của các bạn theo cùng đơn vị đo là cm vào bảng theo mẫu Bảng 1 dưới đây).
|
Họ và tên |
Chiều cao |
|
Hồ Quang Minh |
167 cm |
|
Lê Quang Minh |
169 cm |
|
Nguyễn Minh Huy |
168 cm |
|
Lê Thị Thảo |
160 cm |
|
Hồ Như Đăng |
155 cm |
|
Lê Bích Đào |
166 cm |
Sắp xếp theo thứ tự không giảm: Sử dụng thuật toán sắp xếp chọn
Trả lời:
Bước 1. Chọn chiều cao của bạn Hồ Quang Minh và so sánh với những bạn còn lại, ta thấy chiều cao của bạn Hồ Như Đăng nhỏ nhất, ta đổi chỗ bạn Hồ Như Đăng với bạn Hồ Quang Minh. Chiều cao sắp xếp theo thứ tự: Hồ Như Đăng, Lê Quang Minh, Nguyễn Minh Huy, Lê Thị Thảo, Hồ Quang Minh, Lê Bích Đào.
Bước 2. Chọn chiều cao của bạn Lê Quang Minh và so sánh với những bạn còn lại, ta thấy chiều cao của bạn Lê Thị Thảo nhỏ nhất, ta đổi chỗ bạn Lê Quang Minh với bạn Lê Thị Thảo. Chiều cao sắp xếp theo thứ tự: Hồ Như Đăng, Lê Thị Thảo, Nguyễn Minh Huy, Lê Quang Minh, Hồ Quang Minh, Lê Bích Đào.
Bước 3. Chọn chiều cao của bạn Nguyễn Minh Huy và so sánh với những bạn còn lại, ta thấy chiều cao của bạn Lê Bích Đào nhỏ nhất, ta đổi chỗ bạn Nguyễn Minh Huy với bạn Lê Bích Đào. Chiều cao sắp xếp theo thứ tự: Hồ Như Đăng, Lê Thị Thảo, Lê Bích Đào, Lê Quang Minh, Hồ Quang Minh, Nguyễn Minh Huy.
Bước 4. Lặp lại vòng lặp. Chọn chiều cao của bạn Lê Quang Minh và so sánh với những bạn còn lại, ta thấy chiều cao của bạn Hồ Quang Minh nhỏ nhất, ta đổi chỗ bạn Lê Quang Minh với bạn Hồ Quang Minh. Chiều cao sắp xếp theo thứ tự: Hồ Như Đăng, Lê Thị Thảo, Lê Bích Đào, Hồ Quang Minh, Lê Quang Minh, Nguyễn Minh Huy.
Bước 4. Chọn chiều cao của bạn Lê Quang Minh và so sánh với những bạn còn lại, ta thấy chiều cao của bạn Nguyễn Minh Huy nhỏ nhất, ta đổi chỗ bạn Lê Quang Minh với bạn Nguyễn Minh Huy. Chiều cao sắp xếp theo thứ tự: Hồ Như Đăng, Lê Thị Thảo, Lê Bích Đào, Hồ Quang Minh, Nguyễn Minh Huy, Lê Quang Minh. Khi đó ta thấy chiều cao đã được sắp xếp theo thứ tự. Kết thúc thuật toán.
Bảng kết quả sau khi sắp xếp
|
Họ và tên |
Chiều cao |
|
Hồ Như Đăng |
155 cm |
|
Lê Thị Thảo |
160 cm |
|
Lê Bích Đào |
166 cm |
|
Hồ Quang Minh |
167 cm |
|
Nguyễn Minh Huy |
168 cm |
|
Lê Quang Minh |
169 cm |
Xem thêm các bài giải SGK Tin học lớp 7 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 10: Sử dụng hàm để tính toán
Bài 11: Tạo bài trình chiếu
Bài 12: Sử dụng ảnh minh họa, hiệu ứng động trong bài trình chiếu
Bài 13: Thực toán tìm kiếm