Bài 3. Thực hành về tệp, mảng và danh sách trang 97, 98, 99

? mục 1

a) Cho a là mảng (danh sách) các số. Hãy dùng lát cắt tạo danh sách b và dùng vòng lặp For in kết quả ra màn hình (xem mẫu ở Hình 1) để kiểm tra kết quả trong mỗi trường hợp sau:

• b là nửa cuối của a

• b là một phần tử kể từ đầu trái của a

• b là các phần tử chỉ số lẻ của a

b) Cho a là ma trận (bảng số) hình vuông n x m các số thực. Hãy viết các câu lệnh (dùng lát cắt khi có thể) để in kết quả ra màn hình và kiểm tra kết quả trong mỗi trường hợp sau:

• Các hàng chỉ số chẵn của a

• Hai phần tử đầu tiên của hàng đầu tiên của a

• Hai cột đầu tiên của a

• Các cột chỉ số lẻ của a

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học, đọc kỹ yêu cầu đề bài.

Lời giải chi tiết:

Toán tử lát cắt (hình 2) trích ra đoạn con liền mạch hay dãy con (có bước nhảy step cách quãng) từ một dãy tuần tự nhiều mục dữ liệu, ví dụ như một biến kiểu danh sách.

Lưu ý: Nếu bước nhảy step nhận giá trị âm thì toán tử lát cắt sẽ đảo chiều, đi từ cuối danh sách lên đầu danh sách, từ phải sang trái, kết quả nhận được giống như dùng phương thức reverse() (xem ví dụ hình 3).

? mục 2

Cho a là mảng hai chiều hình vuông gồm n hàng và n cột các số thực. Hãy tính:

a. Tính tổng các phần tử chỉ số chẵn ở hàng I của a

b. Tổng các phần tử âm, tổng các phần tử không âm ở hàng i của a

c. In ra chỉ số các phần tử bằng số x cho trước.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học, đọc kỹ yêu cầu đề bài.

Lời giải chi tiết:

Sử dụng Vòng lặp for hoặc while duyệt qua các phần tử trong danh sách a và thân vòng lặp có thể xử lí lần lượt tất cả các phần tử hoặc chọn một số phần tử thoả mãn điều kiện nào đó: theo chỉ số i hoặc theo giá trị a(i).

? mục 3

Đọc dữ liệu từ tệp đầu vào và viết ra tệp.

Cho tệp “bangDiem.txt" gồm nhiều dòng; các mục dữ liệu cách nhau khoảng trống:

- Dòng thứ nhất: Hai số nguyên dương n và m; với n là số học sinh, m là số môn học.

- Dòng thứ hai: TênHS Toán Văn Tin Li... gồm (m+1) từ.

- n dòng tiếp theo, mỗi dòng có tên học sinh và điểm các môn học của học sinh đó.

Hãy viết một hàm nhapTuTep() để đọc tệp dữ liệu đầu vào “bangDiem.txt" và khởi tạo dữ liệu sẵn sàng để tính toán phân tích kết quả học tập:

a) Một mảng hai chiều n x m các số thực.

b) Hai danh sách: danh sách tên học sinh và danh sách tên môn học.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học, đọc kỹ yêu cầu đề bài.

Lời giải chi tiết:

Có thể tạo tệp “bangDiem.txt" bằng cách chỉnh sửa và bổ sung bảng trong Hình la ở Bài 2; từ Word hay Excel, thao tác Copy\Paste vào cửa sổ của Notepad hay cửa sổ soạn thảo của Python; ghi lưu thành tệp có định dạng text.

- Đọc từng dòng của tập đầu vào.

- Chuyển đổi mỗi mục của danh sách sang kiểu dữ liệu cần thiết và nối thêm vào danh sách tương ứng trong chương trình (tham khảo chương trình ở Hình 4).

Trong Python, nếu một dòng gồm nhiều mục khác kiểu dữ liệu, xen kẽ nhau, thì phải truy cập từng phần tử của danh sách và chuyển từ xâu kí tự thành kiểu dữ liệu đúng mô tả.

Các thao tác với tệp dữ liệu.

Đầu vào là tệp thuần văn bản chữ và số (đuôi tên tệp “txt”) gồm nhiều dòng; mỗi dòng gồm nhiều từ, mỗi từ là một mục dữ liệu, phân cách bằng khoảng trống.

Các bước thực hiện như sau:

Bước 1. Mở tệp để đọc hay viết, sử dụng hàm open () như ví dụ ở Hình 5.

Bước 2. Đọc từ tệp, có thể dùng các phương thức read(), readline(), readlines() kết hợp với split():

read().split() : Đọc từng từ và nối liền toàn bộ các dòng thành một danh sách các từ. Sử dụng khi tệp ngắn và cần xử lí toàn bộ nội dung tệp.

readline().split() : Đọc một dòng, trả về danh sách các từ, thường dùng nhất. readlines() : Đọc toàn bộ tệp, trả về danh sách các dòng, mỗi dòng là một xâu kí tự, kết thúc bằng ‘\n (dấu xuống dòng).

Bước 3. Xuất ra tệp thuần văn bản: có thể dùng hàm print, sau khi đã chuyển đầu ra chuẩn từ màn hình sang tệp đã mở để viết vào như sau:

Bước 4. Đóng tệp, dùng phương thức close().

Lưu ý: Nếu giữa các từ được phân cách nhau bằng dấu phẩy thì ta có tệp kiểu “csv” (comma separated value) và cần dùng split(',') thay vì dạng mặc định split(). Cần chuyển thành kiểu danh sách (hay mảng) nên sẽ kết hợp xử lí bằng split(',').

Vận dụng

 Tạo dãy số thực ngẫu nhiên, sử dụng các hàm mean, median, mode trong modun staticsticcs để:

a. Tìm mean của a và đếm số phần tử bé hơn, bằng, lớn hơn mean.

b. Tìm median của a và cho biết đó là phần tử nào hay nó ở giữa hai phần tử nào.

c. Tìm mode của a và cho biết số lần xuất hiện và dãy các chỉ số tương ứng.

d. Áp dụng để phân tích dãy điểm từng môn học của lớp 11A.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức đã học, đọc kỹ yêu cầu đề bài.

Lời giải chi tiết:

a) Gợi ý câu lệnh:

b) Median hay còn gọi là trung vị (vị trí chính giữa ). Để tìm ra median của dãy trên chúng ta làm như sau:

Sắp xếp dãy trên theo thứ tự tăng dần, 1, 3, 4, 4, 4, 8, 9, 15. Meadian ở đây chính bằng 4.

c) Hãy xét ví dụ sau {1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5}. Nếu chúng ta vẽ đồ thị sự phân phối của tập dữ liệu này, chúng ta sẽ được một đường cong đối xứng có chiều cao là 3 tại x = 3 và giảm xuống 1 tại x = 1 và x = 5. Vì 3 là giá trị thường xuyên nhất, nó là mode. Vì giá trị giữa 3 của tập hợp có 4 giá trị ở hai bên nên 3 còn là median. Cuối cùng, giá trị trung bình của tập hợp là 1 + 2 + 2 + 3 + 3 + 3 + 4 + 4 + 5 = 27/9 = 3, có nghĩa rằng 3 còn là mean.

Ngoại lệ cho quy tắc này là các tập dữ liệu đối xứng có nhiều hơn một mode - trong trường hợp này, vì chỉ có duy nhất một median và mean cho tập dữ liệu đó nên cả hai mode này sẽ không trùng với các điểm kia.

d) Nhập thông tin và phân tích điểm của các HS vừa nhập.