Lý thuyết Tin học 11 Bài 19 (Kết nối tri thức): Bài toán tìm kiếm

Lý thuyết Tin học 11 Bài 19: Bài toán tìm kiếm

A. Lý thuyết Bài toán tìm kiếm

1. Bài toán tìm kiếm trên thực tế

- Bài toán 1: Miền dữ liệu là tất cả ảnh trên mạng Internet, kết quả là các ảnh hoa hồng.

- Bài toán 2: Miền dữ liệu là các tệp văn bản trên đĩa cứng, kết quả là tệp bai-hoc-1.docx.

- Bài toán 3: Miền dữ liệu là danh sách học sinh và điểm thi, kết quả là danh sách 5 bạn có điểm trung bình cao nhất.

2. Tìm kiếm tuần tự

- Cách An lật thẻ từ đầu đến cuối là tìm kiếm tuần tự trong dãy đối tượng.

- Bài toán tìm kiếm trên một dãy số: cho dãy A[0], A[1],..., A[n-1] và giá trị K, cần tìm chỉ số i mà A[i] = K, trả về -1 nếu không tìm thấy.

3. Tìm kiếm nhị phân

a. Phân tích bài toán

- Tìm kiếm nhị phân: tìm kiếm với dãy số đã được sắp xếp.

- Duyệt phần tử bất kì, xác định phần tử cần tìm ở bên trái hay bên phải.

- Quyết định tìm tiếp theo hướng nào mà không cần duyệt tất cả các phần tử của dãy số.

b. Thuật toán tìm kiếm nhị phân

- Thuật toán tìm kiếm nhị phân thu hẹp phạm vi tìm kiếm liên tục.

- Nếu giá trị của phần tử ở giữa bằng K thì thông báo tìm thấy.

- Nếu K nhỏ hơn giá trị ở giữa, thu hẹp phạm vi tìm kiếm nửa đầu dãy tăng A (ngược lại thì phạm vi tìm kiếm nửa sau).

- Thiết lập left, right là chỉ số phần tử đầu và cuối của dãy cần tìm. Cần tìm K trong A[left..right].

- So sánh K với phần tử giữa dãy A[mid], có 3 trường hợp có thể xảy ra:

+ Nếu K = A[mid] thì trả về chỉ số mid và kết thúc.

+ Nếu K < A[mid] thì phần tử cần tìm ở dãy con bên trái của A[mid], cập nhật right = mid - 1, giữ nguyên left.

+ Nếu K > A[mid] thì phần tử cần tìm ở dãy con bên phải của A[mid], cập nhật left = mid + 1, giữ nguyên right.

- Lặp lại cho đến khi tìm thấy hoặc phạm vi tìm kiếm bằng rỗng (right < left).

c. Minh hoạ các bước của thuật toán tìm kiếm nhị phân

- Tìm kiếm nhị phân nhanh hơn tìm kiếm tuần tự vì số phần tử cần duyệt giảm một nửa sau mỗi vòng lặp.

- Với cùng dãy số A và giá trị tìm kiếm K, thuật toán tìm kiếm tuần tự cần 6 bước, nhưng thuật toán tìm kiếm nhị phân chỉ cần 2 bước.

- Thuật toán tìm kiếm nhị phân trên dãy số đã sắp xếp tăng dần, hàm BinarySearch(A,K) trả lại chỉ số i nếu tìm thấy A[i] = K và -1 nếu không tìm thấy K trong dãy A.

Sơ đồ tư duy Bài toán tìm kiếm

B. Bài tập Bài toán tìm kiếm

Câu 1: Đâu là phát biểu đúng khi nói đến thuật toán tìm kiếm tuần tự?

A. Thực hiện tìm lần lượt từ đầu đến cuối danh sách.

B. Khi chưa tìm thấy và chưa tìm hết thì còn tìm tiếp.

C. Cả A, B đúng.

D. Cả A, B sai.

Câu 2: Thuật toán tìm kiếm tuần tự thực hiện công việc gì?

A. Lưu trữ dữ liệu.

B. Sắp xếp dữ liệu theo chiều tăng dần.

C. Xử lí dữ liệu.

D. Tìm kiếm dữ liệu cho trước trong một danh sách đã cho.

Câu 3: Thuật toán tìm kiếm tuần tự yêu cầu danh sách cần tìm phải được sắp xếp.

A. Đúng.

B. Sai.

Câu 4: Thuật toán tìm kiếm tuần tự thực hiện công việc như thế nào?

A. Sắp xếp lại dữ liệu theo thứ tự bảng chữ cái.

B. Xem xét mục dữ liệu đầu tiên, sau đó xem xét từng mục dữ liệu tiếp theo cho đến khi tìm thấy mục dữ liệu được yêu cầu hoặc đến khi hết danh sách.

C. Cho nhỏ dữ liệu thành từng phần để tìm kiếm.

D. Bất đầu tìm từ vị trí bất kì trong danh sách.

Câu 5: Trong tìm kiếm tuần tự thì có mấy điều kiện cần kiểm tra để dừng vòng lặp?

A. 1

B. 2

C. 3

D. Không

Câu 6: Thực hiện thuật toán tìm kiếm tuần tự để tìm số 10 trong danh sách [2, 6, 8, 4, 10, 12]. Đâu ra của thuật toán là?

A. Thông báo “Không tìm thấy”.

B. Thông báo “Tìm thấy”.

C. Thông báo “Tìm thấy”, giá trị cần tìm tại vị trí thứ 5 của danh sách.

D. Thông báo “Tìm thấy”, giá trị cần tìm tại vị trí thứ 6 của danh sách.

Câu 7: Cho sơ đồ khối dùng để mô tả thuật toán tìm kiếm tuần tự tên sách như hình bên dưới:

Thông tin đầu vào tại vị trí X (phía dưới bắt đầu) là?

A. Tên sách cần tìm

B. Danh sách tên sách

C. Danh sách họ tên học sinh

D. Đáp án khác

Câu 8: Cho sơ đồ khối như sau, đầu ra của thuật toán dưới là gì?

A. Số lượng tên học sinh.

B. Tên học sinh bị trùng.

C. Có tìm thấy tên học sinh cần tìm không.

D. Danh sách tên học sinh.

Câu 9: Chọn câu diễn đạt đúng hoạt động của thuật toán tìm kiếm tuần tự.

A. Tìm trên danh sách đã sắp xếp, bắt đầu từ đầu danh sách, chừng nào chưa tìm thấy hoặc chưa tìm hết thì còn tìm tiếp.

B. Tìm trên danh sách đã sắp xếp, bắt đầu từ giữa danh sách, chừng nào chưa tìm thấy hoặc chưa tìm hết thì còn tìm tiếp.

C. Tìm trên danh sách bắt kì, bắt đầu từ giữa danh sách, chừng nào chưa tìm thấy hoặc chưa tìm hết thì còn tìm tiếp.

D. Tìm trên danh sách bất kì, bắt đầu từ đầu danh sách, chừng nào chưa tìm thấy hoặc chưa tìm hết thì còn tìm tiếp.

Câu 10: Cho sơ đồ khối như sau mô tả thuật toán?

A. Thuật toán tìm kiếm tên khác hàng

B. Thuật toán tìm kiếm địa chỉ khách hàng

C. Thuật toán tìm kiếm tên học sinh

D. Thuật toán tìm kiếm địa chỉ học sinh

Trắc nghiệm Tin học 11 Bài 19: Bài toán tìm kiếm

Câu 1: Bài toán tìm kiếm tuần tự thực hiện bao nhiêu lần duyệt để tìm ra phần tử có giá trị bằng 47 trong dãy A = [1, 91, 45, 23, 67, 9, 10, 47, 90, 46, 86]?

A. 4

B. 6

C. 8

D. 7

Câu 2: Trong tìm kiếm tuần tự, khi nào ta có thể tìm thấy kết quả ngay với ít bước nhất?

A. Khi phần tử cần tìm ở giữa danh sách

B. Khi phần tử cần tìm ở cuối danh sách

C. Khi phần tử cần tìm không có trong danh sách

D. Khi phần tử cần tìm là phần tử đầu tiên

Câu 3: Trong tìm kiếm tuần tự, khi nào cần nhiều bước nhất để tìm ra kết quả?

A. Khi phần tử cần tìm ở giữa danh sách

B. Khi phần tử cần tìm là phần tử cuối cùng

C. Khi phần tử cần tìm không có trong danh sách

D. Khi phần tử cần tìm là phần tử đầu tiên

Câu 4: Thuật toán tìm kiếm nhị phân chỉ có thể áp dụng khi danh sách dữ liệu đã được sắp xếp như thế nào?

A. Tăng dần

B. Giảm dần

C. Không cần sắp xếp

D. Sắp xếp theo bất kỳ thứ tự nào

Câu 5: Với thuật toán tìm kiếm nhị phân, cần bao nhiêu lần duyệt để tìm phần tử có giá trị bằng 34 trong dãy A = [0, 4, 9, 10, 12, 14, 17, 18, 20, 31, 34, 67]?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Câu 6: Với thuật toán tìm kiếm tuần tự, cần duyệt bao nhiêu phần tử để tìm ra phần tử có giá trị bằng 34 trong dãy A = [0, 4, 9, 10, 12, 14, 17, 18, 20, 31, 34, 67]?

A. 6

B. 10

C. 12

D. 11

Câu 7: Thuật toán tìm kiếm nhị phân có ưu điểm gì so với tìm kiếm tuần tự?

A. Đơn giản hơn trong lập trình

B. Có thể áp dụng cho mọi danh sách

C. Tốc độ nhanh hơn khi danh sách đã sắp xếp

D. Không cần phải sắp xếp danh sách trước khi tìm

Câu 8: Cho dãy A = [1, 3, 4, 7, 8, 9, 10]. Cần tìm giá trị K = 9 bằng thuật toán tìm kiếm nhị phân, chỉ số nào sẽ được trả về?

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Câu 9: Thuật toán tìm kiếm tuần tự có thể áp dụng trong trường hợp nào?

A. Dữ liệu đã được sắp xếp

B. Dữ liệu chưa được sắp xếp

C. Chỉ cho các dãy số

D. Chỉ cho các dãy chữ cái

Câu 10: Nếu dãy số đã được sắp xếp giảm dần, thuật toán tìm kiếm nhị phân sẽ hoạt động như thế nào?

A. Thuật toán vẫn hoạt động bình thường

B. Phải thay đổi thuật toán để so sánh ngược lại

C. Không thể áp dụng tìm kiếm nhị phân

D. Chỉ áp dụng cho dãy số ngắn

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu 1: Miền dữ liệu của bài toán tìm kiếm hình ảnh hoa hồng trên Internet là gì?

a) Tất cả các tệp văn bản có trên máy tính.

b) Tất cả các hình ảnh có trên các máy tính kết nối Internet.

c) Tất cả các bài viết về cách trồng hoa.

d) Tất cả các danh sách học sinh trong lớp.

Câu 2: Trong bài toán tìm kiếm tuần tự, khi nào thuật toán tìm kiếm có thể tìm thấy ngay kết quả cần tìm?

a) Khi phần tử cần tìm nằm ở vị trí đầu tiên của dãy số.

b) Khi phần tử cần tìm nằm ở vị trí giữa của dãy số.

c) Khi dãy số có số lượng phần tử lớn hơn 10.

d) Khi phần tử cần tìm nằm ở vị trí cuối cùng của dãy số

PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3

Câu 1: Bài toán tìm kiếm hình ảnh hoa hồng trên Internet có miền dữ liệu nào?

Câu 2: Khi nào thuật toán tìm kiếm tuần tự sẽ tìm được kết quả nhanh nhất?

Câu 3: So sánh số bước giữa tìm kiếm tuần tự và tìm kiếm nhị phân với cùng một dãy số. Khi nào thuật toán nào sẽ hiệu quả hơn?

Xem thêm các bài lý thuyết Tin học 11 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết tại:

Lý thuyết Bài 21: Các thuật toán sắp xếp đơn giản

Lý thuyết Bài 23: Kiểm thử và đánh giá chương trình

Lý thuyết Bài 24: Đánh giá độ phức tạp thời gian thuật toán

Lý thuyết Bài 26: Phương pháp làm mịn dần trong thiết kế chương trình

Lý thuyết Bài 28: Thiết kế chương trình theo Mô đun

Xem thêm tài liệu Tin học lớp 11:

Giải Tin học 11 Bài 19: Bài toán tìm kiếm

Giải SBT Tin học 11 Bài 19: Bài toán tìm kiếm