Sáng tạo trong thuật toán và lập trình - tập 1

Thể theo yêu cầu của đông đảo bạn đọc, chúng tôi biên soạn lại cuốn Sáng tạo trong Thuật toán và Lập trình với các bài Toán Tin nâng cao cho học sinh và sinh viên nhằm cung cấp những kỹ thuật lập trình cơ bản để giải những bài toán khó trên máy tính.

Một bài toàn tin được hiểu là khó nếu ta sử dụng thuật giải mới này sinh trong đầu khi vừa biết nội dung bài toán thì hoặc là ta thu được kết quả sai hoặc là lời giải thu được sẽ không hữu hiệu theo nghĩa chương trình đòi hỏi quá nhiều bộ nhỏ hoặc và chạy quá lâu. Những thuật giải này sinh lập tức trong đầu như vậy thưởng được gọi là thuật giải tự nhiên. Dĩ nhiên, khái niệm này chỉ là tương đổi. Nếu bạn đã nắm vững nhiều dạng thuật giải và đã từng thử sức với nhiều bài toán khó thì đến một lúc nào đó các thuật giải tự nhiên của bạn sẽ đáng tin cậy. Đó cũng chính là mục đích của sự học tập và rèn luyện và cũng là ước mơ của người viết tập sách này.

Để đọc sách không đòi hỏi bạn phải có tri thức gì đặc biệt. Để tiếp thu tốt và đóng góp cho việc hiệu chỉnh và cải tiến nội dung cuốn sách chỉ cần bạn biết sử dụng một trong các ngôn ngữ lập trình: Pascal trong môi trường Turbo hoặc Free Pascal hoặc C#

Các kỹ thuật lập trình được mình hoạ qua những bài toàn cụ thể tương đương với trình độ nâng cao của học sinh và sinh viên. Hình thức phát biểu bài toàn suy cho cùng là không quan trọng. Các kĩ thuật lập trình và phương pháp xây dựng thuật giải cho những bài toán thưởng được dùng rộng rãi trong quả trình thiết kế và cài đặt các phần mềm ứng dụng trong thực tiễn, cho nên việc sớm làm chủ các tri thức này mới thật sự là cần thiết. Chính vì vậy mà chủng tôi cho rằng nội dung cuốn sách có thể phù hợp với các bạn học sinh, sinh viên các trường đại học và những bạn đọc muốn tự hoàn thiện tri thức trong lĩnh vực giải thuật và lập trình. Thiết nghĩ cuốn sách cũng có thể được dùng làm tải liệu tham khảo để dạy ở các lớp chuyên tin của các trường phổ thông. Nội dung sách gồm hai phần. Phần thứ nhất giới thiệu vắn tắt về bản chất các phương pháp và kĩ thuật lập trình và các đề toán để các bạn thử sức. Phần thứ hai trình bày và phân tích chi tiết lời giải cùng với những bình luận và xuất xứ của các bài toán.

Trong tập sách này cũng cung cấp toàn văn các chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình Pascal và CH để bạn đọc tiến so sánh với lời giải của mình. Cả hai phần đều đề cập đến nội dung của tầm chương như sau,

Chương thứ nhất trình bày sơ đồ chung để giải một bài toán tin. Các bài tập ở chương này hầu hết thuộc loại dễ giải. Chương thứ hai giới thiệu các kĩ thuật sinh dữ liệu một cách tự động nhằm phục vụ cho việc kiểm thử (test) chương trình. Chương thứ ba trình bày các kĩ thuật quản lí bàn phim và màn hình. Chương thứ tư đề cập đến cách thức tổ chức dữ liệu cho một bài toán tin. Ba chương tiếp theo giới thiệu ba trong số các phương pháp khá phổ biển thường được vận dụng trong thiết kế thuật giải. Đó là phương pháp tham lam, phương pháp quay lui và quy hoạch động. Các phương pháp này đều là không vạn năng theo nghĩa không thể dùng chúng để giải mọi bài toán tin. Trong thực tế, một phương pháp vạn năng như vậy là không hữu hiệu. Tùy theo nội dung bài toán mà ta chọn phương pháp phù hợp. Đó cũng là điểm khó, đòi hỏi ở bạn đọc một quá trình tìm tòi và tích lu kinh nghiệm.

Riêng chương cuối cùng của cuốn sách, chương thứ tám giới thiệu một số bài toán tin để bạn đọc tự phát hiện phương pháp giải.

Những nội dung trong tập sách này được tập hợp và chính là từ các bài giảng về thuật toàn và lập trình, từ các cuốn sách Tìm đường trong mê cung, Bắn tàu trên biển và từ các bài viết của tác giả đăng trong tạp chí Tin học và nhà trưởng và một số lời giải hay của các bạn học sinh.

Lần xuất bản này chúng tôi trình bày thêm các bài giải viết trong một trường ngôn ngữ C# để các bạn sinh viên cùng tham khảo. Hi vọng rằng trong các dịp khác chúng tôi sẽ cung cấp thêm các phương án giải với bạn đọc. Tuy nhiên, suy cho cùng, môi trường lập trình chỉ mang tính minh hoạ. Khi đã biết thuật toàn, việc thể hiện thuật toàn đó trong môi trường lập trình cụ thể chắc chắn là việc làm quen thuộc của bạn đọc.

Xin được chân thành cảm ơn các em học sinh, sinh viên, các thầy cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp đã chia sẻ kinh nghiệm và trợ giúp tài liệu, nhận xét và bình luận để hình thành nội dung cơ bản của cuốn sách,

Chúng tôi hi vọng sẽ tiếp tục nhận được những ý kiến phê bình của bạn đọc về nội dung, chất lượng và hình thức trình bày để có thể định hưởng cho các tập tiếp theo.

Hà Nội, Lễ Hội Đạp Thanh - 2008

N.X.H