Giải chuyên đề Tin 12 Cánh diều Bài 4: Dự án học tập: Xây dựng chương trình sử dụng kiểu dữ liệu hàng đợi và ngăn xếp có đáp án

a) Em hãy viết chương trình nhập vào một xâu kí tự chỉ gồm các dấu mở ngoặc và đóng ngoặc sau [, ], {, }, (, ). Sau đó, kiểm tra xem xâu kí tự đó có cân bằng hay không. In ra màn hình thông báo “Cân bằng” nếu xâu đó là cân bằng, ngược lại in ra “Không cân bằng”. 

Chương trình như sau:

def is_balanced(s):

    stack = []

    opening = {'(', '{', '['}

    closing = {')': '(', '}': '{', ']': '['}

    for char in s:

        if char in opening:

           stack.append(char)

        elif char in closing:

            if not stack or stack[-1] != closing[char]:

                return "Không cân bằng"

           stack.pop()

    return "Cân bằng" if not stack else “Không cân bằng”

# Test the function

s = "[{()}]()"

print(is_balanced(s)) 

# Output: Cân bằng

b) Mở rộng chương trình ở câu a): đọc tập có tên test.py chứa chương trình viết bằng ngôn ngữ Python, và kiểm tra xem chương trình có lỗi cú pháp về thứ tự xuất hiện của các cặp ngoặc [, ], {, }, (, ) hay không. In ra màn hình thông báo “Không có lỗi” nếu chương trình không có lỗi về các cặp ngoặc này, ngược lại in ra “Có lỗi cú pháp”.

def check_syntax_balance(filename):

    try:

        with open(filename, 'r') as file:

            content = file.read()

    except FileNotFoundError:

        return “Không thể mở file”

    stack = []

    opening = {'(', '{', '['}

    closing = {')': '(', '}': '{', ']': '['}

    for char in content:

        if char in opening:

           stack.append(char)

        elif char in closing:

            if not stack or stack[-1] != closing[char]:

                return "Có lỗi cú pháp"

           stack.pop()

    return "Không có lỗi" if not stack else “Có lỗi cú pháp”

# Test the function with a sample file name

filename = 'test.py'

print(check_syntax_balance(filename)) 

# Output will depend on the content of test.py

Chương trình yêu cầu nhập vào một kí pháp nghịch đảo Ba Lan (Reverse Polish Notation - RPN) chỉ bao gồm các toán tử cộng, trừ, nhân, chia, lũy thừa (+, -, *, /, ^) và các toán hạng là các số nguyên có một chữ số từ 0 đến 9. Chương trình sẽ tính giá trị của biểu thức đó và in kết quả ra màn hình:

Chương trình như sau:

def evaluate_rpn(expression):

    stack = []

    # Define operations

    operators = {

        '+': lambda b, a: a + b,

        '-': lambda b, a: a - b,

        '*': lambda b, a: a * b,

        '/': lambda b, a: a // b if b != 0 else float('inf'),  # Using integer division for single-digit integers

        '^': lambda b, a: a ** b

    }

    # Process each character in the expression

    for char in expression:

        if char.isdigit():

           stack.append(int(char))

        elif char in operators:

            b = stack.pop()

            a = stack.pop()

            result = operators[char](b, a)

           stack.append(result)

        else:

            raise ValueError(f"Invalid character in expression: {char}")

    # The final result should be the only element left in the stack

    if len(stack) != 1:

        raise ValueError("The input RPN expression is invalid.")

    return stack[0]

# Input the RPN expression

expression = input("Nhập biểu thức ký pháp nghịch đảo Ba Lan: ")

# Evaluate the expression

try:

    result = evaluate_rpn(expression)

    print(f"Kết quả: {result}")

except Exception as e:

    print(f"Lỗi: {e}")

Bài toán yêu cầu ta nhập vào một lưới ô vuông có kích thước M×NM \times NM×N, nhập vào màu sắc của các ô và sau đó thay đổi màu của một ô và các ô liên thông cùng màu với nó, chúng ta sẽ sử dụng một kỹ thuật tương tự như "flood fill" trong đồ họa máy tính:

Chương trình như sau:

def flood_fill(grid, r, c, new_color):

    rows = len(grid)

    cols = len(grid[0])

    original_color = grid[r][c]

    if original_color == new_color:

        return grid

    def dfs(x, y):

        if x < 0 or x >= rows or y < 0 or y >= cols:

            return

        if grid[x][y] != original_color:

            return

        grid[x][y] = new_color

        # Go to neighboring cells

        dfs(x + 1, y)

        dfs(x - 1, y)

        dfs(x, y + 1)

        dfs(x, y - 1)

    dfs(r, c)

    return grid

# Input the dimensions of the grid

M = int(input("Nhập số dòng M: "))

N = int(input("Nhập số cột N: "))

# Input the grid values

print("Nhập giá trị màu của từng ô trong lưới:")

grid = []

for i in range(M):

    row = list(map(int, input().split()))

    grid.append(row)

# Input the row, column and new color

r = int(input("Nhập tọa độ dòng r: "))

c = int(input("Nhập tọa độ cột c: "))

new_color = int(input("Nhập màu mới m: "))

# Perform the flood fill

updated_grid = flood_fill(grid, r, c, new_color)

# Print the updated grid

print("Lưới sau khi đổi màu:")

for row in updated_grid:

    print(" ".join(map(str, row)))