Tư duy Tính toán

Biểu thức, Toán tử &
Nhập — xuất

Trường ĐH Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội

1. Ví dụ thực tế:
Thu ngân
hiệu sách

Bài toán

Nhiệm vụ: Viết chương trình tính tổng tiền cho một hóa đơn.

• Đầu vào: Danh sách sách trong hoá đơn. Ví dụ:

  #	Tên	Số lượng	Đơn giá ($)	Thành tiền ($)
  1	Book A	1	10.0	10.0
  2	Book B	2	2.5	5.0

• Đầu ra: Tổng tiền cần thanh toán.
  • Trong ví dụ trên, tổng tiền là $15.0.

Phân rã & Mẫu chung

• Tư duy tính toán: chia nhỏ vấn đề, tìm mẫu
• Chia nhỏ vấn đề:
  • tổng_tiền = tổng của thành_tiền từng mục
• Tìm mẫu:
  • thành_tiền = số_lượng × đơn_giá

Dữ liệu & Công thức

Biến, Kiểu dữ liệu, Biểu thức, Toán tử

Trong ví dụ trên:

• Biến: tên, số_lượng, đơn_giá, thành_tiền, tổng_tiền
• Kiểu dữ liệu: str, int, float
• Biểu thức: số_lượng × đơn_giá
• Toán tử: +, ×

2.
Biến,
Kiểu dữ liệu
& Gán

Biến là gì?

• Biến dùng để tham chiếu & thao tác giá trị khi chạy chương trình.
• Bản chất: tên gán cho một giá trị trong bộ nhớ.
• Ví dụ: x = 5 → x là tên biến, 5 là giá trị kiểu int.

Quy tắc đặt tên biến (Python)

• Chỉ gồm chữ cái, chữ số, và _; không bắt đầu bằng chữ số.
• Phân biệt hoa–thường: myVar ≠ myvar.
• Không dùng từ khóa: if, for, ...

Kiểu dữ liệu phổ biến

• Số (int, float): 5, 3.14
• Boolean (bool): True / False
• Chuỗi (str): 'Hello', "It's a good day"
• Danh sách (list): [1, 2, 3]
• Bộ (tuple): (1, 2, 3)
• Tập hợp (set): {'Math', 'English'}
• Từ điển (dict): {'name': 'Alice', 'age': 25}
• NoneType: giá trị đặc biệt None

Xem kiểu & Gán giá trị

Dùng type(...) để xem kiểu của biến hoặc giá trị

>>> type(5)
<class 'int'>
>>> x = [1, 2, 3]
>>> type(x)
<class 'list'>
    

Gán giá trị cho biến bằng toán tử =

x = 5                       # gán cơ bản
a = b = c = 5               # gán cùng giá trị
x, y, z = 1, 2.5, "Python"  # gán nhiều giá trị
    

Kiểu động (Dynamic Typing)

• Python không cần khai báo kiểu khi tạo biến.
• Kiểu của biến phụ thuộc vào giá trị được gán và có thể thay đổi.

>>> x = 5
>>> type(x)
<class 'int'>
>>> x = "Hello"
>>> type(x)
<class 'str'>
  

Ép kiểu (Type Casting)

Ép kiểu: Chuyển đổi giá trị của một kiểu sang kiểu khác

s = "5"         # s là str
x = int(s)      # x là int
y = float(x)    # y là float
              

Biến cục bộ & Toàn cục

• Cục bộ: chỉ dùng trong hàm.

  
  def f():
      x = 10   # cục bộ
      print(x)
  f()
  print(x)     # lỗi
        

• Toàn cục: khai báo ngoài hàm, dùng được ở mọi nơi (⚠️ cần cẩn trọng).

  
  y = 20       # toàn cục
  def g():
      print(y)
  g()
  print(y)     # ok
        

3.
Biểu thức
& Toán tử

Biểu thức

Biểu thức = tổ hợp toán tử và toán hạng tạo ra giá trị.

3 + 5
2 * (3 + 4)
        

(a + b) / 2 > 10 and (a*b) % 2 == 0
        

Toán tử số học

Toán tử số học: Ví dụ

>>> 3 + 5
8
>>> 10 - 2 * 3
4
>>> 7 / 2
3.5
>>> 7 // 2
3
>>> 7 % 2
1
>>> 2 ** 3
8
    

Toán tử so sánh

⚠️ Với số thực: dùng math.isclose(a, b) thay cho ==.

Toán tử so sánh: Ví dụ

>>> 3 == 5
False
>>> 3 != 5
True
>>> 3 < 5
True
>>> 3 <= 3
True
>>> 3 > 5
False
>>> 3 >= 3
True
    

So sánh chuỗi

Chuỗi: so sánh từng ký tự theo mã Unicode.

>>> "apple" < "banana"
True
>>> "Apple" < "apple"   # chữ hoa < chữ thường
True
>>> "abc" < "abcd"      # chuỗi ngắn hơn < chuỗi dài hơn
True
    

So sánh Cấu trúc: List/Tuple

List/Tuple: so sánh từng phần tử từ trái sang phải.

>>> [1, 2, 3] == [1, 2, 3]
True
>>> (1, 2) != (1, 2, 0)
True
>>> [1, 2, 3] < [1, 2, 4]
True
>>> (1, 2) < (1, 2, 0)
True
>>> [1, 2, 3] < [1, 2]
False
    

Toán tử Logic

• and: cả hai điều kiện đều đúng
• or: ít nhất một điều kiện đúng
• not: phủ định giá trị logic

>>> a = True
>>> b = False
>>> a and b
False
>>> a or b
True
>>> not a
False
        

Toán tử Bit (Bitwise)

• Bitwise: thao tác trên từng bit của số nguyên.
• Các toán tử:
  • &: AND
  • |: OR
  • ^: XOR
  • ~: NOT
  • <<: dịch trái
  • >>: dịch phải

Toán tử Bit: Ví dụ

a = 10         # 1010 (nhị phân)
b = 4          # 0100

print(a & b)   # 1010 & 0100 = 0000  -> 0
print(a | b)   # 1010 | 0100 = 1110  -> 14
print(~a)      # bit NOT của a       -> -11 (dạng bù 2)
print(a ^ b)   # 1010 ^ 0100 = 1110  -> 14
print(a >> 2)  # 1010 >> 2  = 0010   -> 2
print(a << 2)  # 1010 << 2  = 101000 -> 40
    

Toán tử Gán

• Gán: dùng để lưu giá trị cho biến.
• =: gán cơ bản.
• +=, -=, *=, /=, ... : gán kèm tính toán.

a = 10
b = a       # b = 10
print(b)

b += a      # b = b + a = 20
print(b)

b -= a      # b = b - a = 10
print(b)

b *= a      # b = b * a = 100
print(b)

b <<= a     # dịch trái rồi gán
print(b)    # 102400
  

Toán tử Thành viên (Membership)

• in: kiểm tra giá trị có trong tập hợp/chuỗi không.
• not in: kiểm tra giá trị không có trong tập hợp/chuỗi.

>>> x = 24
>>> y = 20
>>> lst = [10, 20, 30, 40, 50]
>>> x in lst
False
>>> y in lst 
True
>>> x not in lst
True
>>> y not in lst
False
>>> "Hello" in "Hello World"
True
>>> "Python" not in "Hello World"
True
        

Độ ưu tiên & Kết hợp

Độ ưu tiên & Kết hợp

Biểu thức trong thực hành

Điều kiện trong câu lệnh rẽ nhánh / vòng lặp

if (score >= 5) and (absence < 3):
    print("Qua môn")

x = 0
while x < 10:
    x += 1
    

Biểu thức trong thực hành

Điều kiện trong danh sách

squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]

Biểu thức trong hàm

def square(x):
    return x**2

Biểu thức phức tạp

ok = max(a, b, c) > 10 and (a + b) % 2 == 0
    

4.
Nhập & Xuất
trong Python

Nhập dữ liệu với input()

• input(): nhận dữ liệu từ người dùng.
• Trả về giá trị dạng chuỗi (str).

>>> name = input("Nhập tên của bạn: ")
Nhập tên của bạn: Alice
>>> print("Xin chào,", name, "! Chào mừng bạn!")
Xin chào, Alice ! Chào mừng bạn!
        

Nhập nhiều giá trị

• Dùng split() để tách nhiều giá trị nhập cùng lúc.

>>> x, y = input("Nhập 2 số: ").split()
Nhập 2 số: 10 20
>>> print("Số thứ nhất:", x)
Số thứ nhất: 10
>>> print("Số thứ hai:", y)
Số thứ hai: 20
    

Ép kiểu khi nhập

• Giá trị từ input() luôn là chuỗi (str).
• Dùng int() hoặc float() để chuyển đổi sang số nguyên hoặc số thực khi cần thiết.

>>> n = int(input("Có bao nhiêu bông hoa? "))
Có bao nhiêu bông hoa? 5
>>> print(n)
5
>>> price = float(input("Giá mỗi bông hoa: "))
Giá mỗi bông hoa: 2.5
>>> print(price)
2.5
        

Lỗi thường gặp khi nhập

• Quên ép kiểu → kết quả sai hoặc lỗi.

>>> n = input("Nhập số: ")
Nhập số: 5
>>> print(n * 2)  # lặp chuỗi, không phải nhân số
55
>>> price = int(input("Giá: "))  # nhập 2.5 sẽ gây lỗi 
Giá: 2.5
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '2.5'
        

Xuất dữ liệu với print()

• print(): hiển thị văn bản, biến, biểu thức.

>>> name = input("Nhập tên: ")
Nhập tên: Alice
>>> print("Xin chào,", name, "! Chào mừng bạn!")
Xin chào, Alice ! Chào mừng bạn!
          

Xuất với .format()

• Dùng .format() để chèn biến vào chuỗi mẫu.
• Thứ tự chèn theo vị trí của dấu {}.

>>> name = "UET-FIT" 
>>> age = 30
>>> print("Xin chào, tôi là {} và {} tuổi.".format(name, age))
Xin chào, tôi là UET-FIT và 30 tuổi.
            

Xuất với f-string

• f-string: định dạng chuỗi dễ dàng hơn.
• Chèn biến trực tiếp trong dấu {}.
• Hỗ trợ biểu thức và định dạng nâng cao.

>>> import datetime
>>> today = datetime.date.today()
>>> print(f"Hôm nay: {today:%d-%m-%Y}")
Hôm nay: 05-03-2024
>>> name = "UET-FIT"
>>> age = 30 
>>> print(f"Xin chào, tôi là {name}, {age} tuổi.")
Xin chào, tôi là UET-FIT, 30 tuổi.