Giải Chuyên đề Tin học 11 Bài 2 (Cánh diều): Kĩ thuật đệ quy trong chia để trị

Giải Chuyên đề Tin học 11 Bài 2: Kĩ thuật đệ quy trong chia để trị

Khởi động trang 31 Chuyên đề Tin học 11: Trong Bài 1, em đã biết thuật toán tìm kiếm nhị phân bằng vòng lặp. Việc loại bỏ đi một nửa dãy sau mỗi bước và tìm kiếm phần tử trên một nửa dãy còn lại cũng phù hợp với việc cài đặt đệ quy do các bước làm chỉ khác nhau ở phạm vi tìm kiếm. Em hãy mô tả lại từng bước thu hẹp phạm vi tìm kiếm trên một ví dụ trong Hình 4 của Bài 1 để thấy sự lặp lại thuật toán trên bài toán con so với bài toán cha.

Lời giải:

Bước 1. So sánh x với phần tử năm ở vị trí giữa dãy số. gọi là phân tử giữa.

Bước 2. Nếu x bằng với giá trị phân tử giữa. đưa ra vị trí phần tử tìm được.

Bước 3. Nếu x lớn hơn giá trị phân tử giữa. giá trị x chỉ có thể nằm ở nửa bên phải phân tử giữa của dãy số (nửa có giá trị lớn hơn). Quay lại Bước 1, tiếp tục áp dụng thuật toán đối với nửa dãy số bên phải này.

Bước 4. Nếu x nhỏ hơn giá trị phân từ giữa, giá trị x chỉ có thể năm ở nửa bên trái phân tử giữa của dãy số (nứa có giá trị nhỏ hơn). Quay lại Bước 1 tiếp tục áp dụng thuật toán đối với nửa dãy số bên trái này.

1. Cài đặt thuật toán tìm kiếm nhị phân bằng đệ quy

Hoạt động 1 trang 31 Chuyên đề Tin học 11: Tìm hiểu Bước 3 và Bước 4 trong thuật toán tìm kiếm nhị phân để rút ra kĩ thuật đệ quy cài đặt thuật toán này. Hai bước trên có thể cài đặt bởi lời gọi đệ quy đến hàm tìm kiếm nhị phân tổng quái với tham số đầu vào là khoảng cần tìm kiếm trong dãy số. Em hãy đọc hiểu chương trình Python mẫu trong Hình 1 và chạy thử nghiệm trên các bộ dữ liệu đầu vào khác nhau.

Lời giải:

Chức năng hoạt động của Bước 3 và Bước 4 trong thuật toán tìm kiếm nhị phân hoàn toàn giống nhau chỉ khác là thực hiện ở phạm vi nào trong dãy số. Đồng thời chức năng hoạt động của hai bước này cũng hoàn toàn giống với chức năng hoạt động của thuật toán trên toàn dãy số. Lưu ý trong trường hợp phạm vi tìm kiếm là rỗng (nghĩa là t > p trong chương trình ở hình 7). Chương trình cần thông báo không tồn tại phần tử cần tìm.

2. Bài toán Tính aⁿ

Hoạt động 2 trang 33 Chuyên đề Tin học 11: Em hãy giúp Thanh An mô tả chỉ tiết các bước tính giá trị 3¹⁰ với số phép tính nhân phải sử dụng là ít nhất.

Lời giải:

Có 2 trường hợp:

1) an = an2 X an2, nếu n chẵn

2) an = a X an−1, nếu n lẻ và n > 1

=> Lưu lại kết quả bài toán con trong mỗi lần gọi đệ quy để tránh gọi quy lặp lại cho các bài toán con đã tính

Vận dụng trang 34 Chuyên đề Tin học 11: Em hãy viết hàm đệ quy để tìm kiếm nhị phân giá trị x trong dãy A không giảm có n phần tử A0,A1, ..., An - 1 các phần tử có thể trùng nhau. Nếu tìm thấy thì hàm này trả về chỉ số i nhỏ nhất mà Ai = x. Nếu không tìm thấy thì hàm này trả về -1.

Lời giải:

include
using namespace std;
int tim(int *a,int left,int right,int x)
{
int m;
if(left>right) return 0;
m=(left+right)/2;
if(a[m]==x) return m;
if(x
return tim(a,m+1,right,x);
}
void main()
{
int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int x;
cout<<"tim so: ";cin>>x;
if(int z=tim(a,0,9,x)) cout<<"tim thay tai vi tri: "<
else cout<<"khong tim thay\n";
}

Câu hỏi tự kiểm tra 1 trang 34 Chuyên đề Tin học 11: Trong những câu sau đây, câu nào đúng cho việc giải bài toán tính 2” bằng phương pháp chia để trị?

1) Xét trường hợp n chẵn và n lẻ riêng.

2) n chẵn hay n lẻ đều giải quyết như nhau.

Lời giải:

Xét trường hợp n chẵn và n lẻ riêng.

Câu hỏi tự kiểm tra 2 trang 34 Chuyên đề Tin học 11: Em hãy cho biết nếu sử dụng phương pháp chia để trị đề tính 4¹² thì cần ít nhật bao nhiêu phép tính nhân.

A.4        B.5

C.6        D.7

Lời giải:

Em hãy cho biết nếu sử dụng phương pháp chia để trị để tính 4¹² thì cần ít nhật 6 phép tính nhân.

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Tin học lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 4: Thực hành tổng hợp thiết kế thuật toán đệ quy

Bài 1: Ý tưởng chia để trị

Bài 3: Thực hành ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhị phân bằng đệ quy

Bài 4: Kĩ thuật chia để trị trong thuật toán sắp xếp trộn

Bài 5: Thực hành tổng hợp ứng dụng chia để trị