Dưới đây là bản dịch sang tiếng Việt của văn bản bạn đã cung cấp:

# Lookup Tables trong C: Hướng dẫn cho người mới bắt đầu

Xin chào các bạn đang học lập trình! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng khám phá thế giới thú vị của bảng tra cứu trong ngôn ngữ C. Đừng lo lắng nếu bạn là người mới bắt đầu – tôi sẽ hướng dẫn bạn từng bước qua khái niệm này, giống như tôi đã làm cho hàng trăm sinh viên trong những năm dạy học của mình. Vậy, chúng ta hãy cùng bắt đầu hành trình này nhé!

## Bảng tra cứu là gì?

Trước khi chúng ta nhảy vào các ví dụ, hãy hiểu bảng tra cứu là gì. Hãy tưởng tượng bạn đang ở trong thư viện, thay vì tìm kiếm qua từng cuốn sách để tìm điều bạn cần, bạn sử dụng một danh mục mà告诉 bạn chính xác vị trí của từng cuốn sách. Đó chính là điều mà bảng tra cứu làm trong lập trình – nó là một cấu trúc dữ liệu thay thế các phép toán thời gian chạy bằng một phép toán truy cập mảng đơn giản hơn.

Bây giờ, hãy khám phá khái niệm này qua một số ví dụ thực tế.

## Ví dụ 1: Ngày trong tuần

Hãy bắt đầu với một ví dụ đơn giản – bảng tra cứu cho các ngày trong tuần.

```c
#include <stdio.h>

int main() {
    const char *days[] = {"Chủ nhật", "Thứ hai", "Thứ ba", "Thứ tư", "Thứ năm", "Thứ sáu", "Thứ bảy"};
    int day_number;

    printf("Nhập số ngày (0-6): ");
    scanf("%d", &day_number);

    if (day_number >= 0 && day_number <= 6) {
        printf("Ngày là: %s\n", days[day_number]);
    } else {
        printf("Số ngày không hợp lệ!\n");
    }

    return 0;
}

Trong ví dụ này, chúng ta đã tạo một mảng days lưu trữ tên của các ngày trong tuần. Khi người dùng nhập một số từ 0 đến 6, chúng ta có thể nhanh chóng truy xuất tên ngày tương ứng bằng cách sử dụng truy cập mảng. Điều này nhanh hơn và sạch hơn nhiều so với việc sử dụng một loạt các câu lệnh if-else!

Ví dụ 2: Trình dịch Morse

Bây giờ, hãy thử một điều gì đó phức tạp hơn – một trình dịch Morse.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

int main() {
    const char *morse[] = {
        ".-", "-...", "-.-.", "-..", ".", "..-.", "--.", "....", "..",
        ".---", "-.-", ".-..", "--", "-.", "---", ".--.", "--.-", ".-.",
        "...", "-", "..-", "...-", ".--", "-..-", "-.--", "--.."
    };
    char text[100];
    int i;

    printf("Nhập một từ in hoa: ");
    scanf("%s", text);

    for (i = 0; i < strlen(text); i++) {
        if (isalpha(text[i])) {
            printf("%s ", morse[text[i] - 'A']);
        }
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Ở đây, chúng ta đã tạo một bảng tra cứu cho Morse code. Mỗi chữ cái có Morse code tương ứng được lưu trữ trong mảng morse. Khi người dùng nhập một từ, chúng ta dịch từng chữ cái thành Morse code tương ứng bằng cách sử dụng giá trị ASCII của chữ cái làm chỉ số trong bảng tra cứu.

Ví dụ 3: Chuyển đổi nhiệt độ

Hãy tạo một bảng tra cứu cho việc chuyển đổi nhanh chóng từ Fahrenheit sang Celsius.

#include <stdio.h>

#define TABLE_SIZE 101

int main() {
    float celsius_table[TABLE_SIZE];
    int i;

    // Lấp đầy bảng tra cứu
    for (i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
        celsius_table[i] = (i - 32) * 5.0 / 9.0;
    }

    int fahrenheit;
    printf("Nhập nhiệt độ theo Fahrenheit (0-100): ");
    scanf("%d", &fahrenheit);

    if (fahrenheit >= 0 && fahrenheit <= 100) {
        printf("%.2f°C\n", celsius_table[fahrenheit]);
    } else {
        printf("Nhiệt độ ngoài phạm vi!\n");
    }

    return 0;
}

Trong ví dụ này, chúng ta tính toán trước các giá trị Celsius cho các nhiệt độ Fahrenheit từ 0 đến 100 và lưu trữ chúng trong bảng tra cứu. Điều này cho phép chuyển đổi nhiệt độ ngay lập tức mà không cần các phép toán thời gian chạy.

Ví dụ 4: Hàm lượng giác

Bảng tra cứu đặc biệt hữu ích cho các phép toán đắt đỏ về tính toán như các hàm lượng giác. Dưới đây là ví dụ về bảng tra cứu sin:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define TABLE_SIZE 360
#define PI 3.14159265

int main() {
    float sine_table[TABLE_SIZE];
    int i;

    // Lấp đầy bảng tra cứu
    for (i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
        sine_table[i] = sin(i * PI / 180);
    }

    int angle;
    printf("Nhập góc theo độ (0-359): ");
    scanf("%d", &angle);

    if (angle >= 0 && angle < 360) {
        printf("sin(%d°) = %.4f\n", angle, sine_table[angle]);
    } else {
        printf("Góc ngoài phạm vi!\n");
    }

    return 0;
}

Ví dụ này tính toán trước các giá trị sin cho các góc từ 0 đến 359 độ. Sử dụng bảng tra cứu này, chúng ta có thể nhanh chóng truy xuất các giá trị sin mà không cần thực hiện hàm sin đắt đỏ về tính toán tại thời gian chạy.

Bảng tra cứu trong hiển thị LED 7-segment

Cuối cùng, hãy xem xét cách sử dụng bảng tra cứu trong một ứng dụng thực tế – điều khiển hiển thị LED 7-segment.

#include <stdio.h>

#define SEGMENTS 7

int main() {
    // Bảng tra cứu cho hiển thị LED 7-segment (0-9)
    const unsigned char seven_seg_digits[10][SEGMENTS] = {
        {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},  // 0
        {0, 1, 1, 0, 0, 0, 0},  // 1
        {1, 1, 0, 1, 1, 0, 1},  // 2
        {1, 1, 1, 1, 0, 0, 1},  // 3
        {0, 1, 1, 0, 0, 1, 1},  // 4
        {1, 0, 1, 1, 0, 1, 1},  // 5
        {1, 0, 1, 1, 1, 1, 1},  // 6
        {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0},  // 7
        {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},  // 8
        {1, 1, 1, 1, 0, 1, 1}   // 9
    };

    int digit;
    printf("Nhập một chữ số (0-9): ");
    scanf("%d", &digit);

    if (digit >= 0 && digit <= 9) {
        printf("Hiển thị 7-segment cho %d:\n", digit);
        for (int i = 0; i < SEGMENTS; i++) {
            printf("%c ", seven_seg_digits[digit][i] ? '*' : ' ');
        }
        printf("\n");
    } else {
        printf("Chữ số không hợp lệ!\n");
    }

    return 0;
}

Trong ví dụ này, chúng ta sử dụng bảng tra cứu 2D để lưu trữ các mẫu segment cho các chữ số từ 0 đến 9 trên hiển thị LED 7-segment. Mỗi hàng đại diện cho một chữ số, và mỗi cột đại diện cho một segment (1 cho bật, 0 cho tắt). Điều này cho phép chúng ta nhanh chóng truy xuất mẫu đúng cho bất kỳ chữ số nào.

Kết luận

Bảng tra cứu là một công cụ mạnh mẽ trong kho vũ khí của một lập trình viên. Chúng có thể cải thiện hiệu suất đáng kể bằng cách đổi lấy bộ nhớ cho tốc độ, đặc biệt là trong các tình huống mà các phép toán phức tạp hoặc lặp lại thường xuyên. Khi bạn tiếp tục hành trình lập trình của mình, bạn sẽ tìm thấy nhiều ứng dụng hơn cho bảng tra cứu.

Nhớ rằng, thực hành làm nên完美! Hãy thử tạo bảng tra cứu của riêng bạn cho các tình huống khác nhau. Chúc các bạn may mắn và đừng ngần ngại liên hệ nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào!

Phương pháp	Mô tả	Ví dụ
Truy cập mảng	Sử dụng mảng để lưu trữ các giá trị đã tính toán trước	Ngày trong tuần, Morse code
Mảng đa chiều	Sử dụng mảng 2D hoặc 3D cho dữ liệu phức tạp hơn	Hiển thị LED 7-segment
Tính toán trước	Tính toán các giá trị trước và lưu trữ trong bảng	Chuyển đổi nhiệt độ, Hàm lượng giác
Đ映射 ký tự	Đ映射 các ký tự bằng giá trị ASCII	Trình dịch Morse
Kiểm tra phạm vi	Đảm bảo rằng đầu vào nằm trong phạm vi hợp lệ cho bảng	Tất cả các ví dụ (0-6, 0-100, 0-359, 0-9)

Credits: Image by storyset