Підручник Інформатики 5 клас - Н. В. Морзе - Оріон 2018 рік

Розділ 4 АЛГОРИТМИ ТА ПРОГРАМИ

23-24. ЦИКЛІЧНІ АЛГОРИТМИ

ПРИГАДАЙ

► які команди описують повторення в середовищах складання алгоритмів

ТИ ДІЗНАЄШСЯ

які бувають циклічні алгоритми;

як реалізувати цикл із невідомою кількістю повторень у середовищі Скретч;

як задати рух виконавця на сцені

Вивчаємо

1. Які бувають циклічні алгоритми?

У циклічному алгоритмі передбачається багаторазове виконання одного й того самого набору команд. Вираз «багаторазове виконання» означає, що команди будуть виконуватися скінченну кількість разів.

Герой твору Марка Твена Том Сойєр мав фарбувати огорожу за циклічним алгоритмом: одну й ту саму команду — фарбувати стовпчик огорожі — слід повторювати, доки всю огорожу не буде пофарбовано.

А щоб вивчити строфу вірша напам’ять, спочатку її читають, а тоді пробують розповісти по пам’яті. Якщо це не вдається, то продовжують читати знову — тобто повторюють цю дію кілька разів.

Кількість повторів може бути різною, але скінченною: кількість повторів при фарбуванні огорожі залежить від кількості стовпчиків, а кількість повторів при вивченні вірша залежить від здібностей до запам’ятовування конкретної людини. Тому в циклічних алгоритмах розрізняють алгоритмічні структури з визначеною та невідомою кількістю повторень. Якщо кількість повторень заздалегідь не відома, то для припинення циклу задається деяка умова, яка й забезпечує скінченність виконання команд, що повторюються.

Команди циклу з визначеною кількістю повторень будуть повторюватись вказану кількість разів.

Цикли з визначеною кількістю повторень називають також циклами з лічильником, оскільки для припинення циклу потрібно рахувати кількість повторень.

Наприклад, алгоритм побудови квадрата, у якому чотири рази потрібно повторювати дії «намалювати сторону», «повернути за годинниковою стрілкою на 90°», можна подати графічно (мал. 238).

Мал. 238

Цикл повторення з невідомою кількістю повторень передбачає перевірку деякої умови, як, наприклад, в алгоритмі забивання цвяха в дошку (мал. 239).

Припинення виконання команд циклу відбудеться у випадку, коли висловлювання «цвях не забито» є хибним: цвях можна забивати як з першого чи другого разу, так і через скінченну кількість повторень, аж поки цвях не буде забитий.

Мал. 239

2. Як реалізувати цикл із невідомою кількістю повторень у середовищі Скретч?

У випадку, коли в алгоритмі кількість повторів заздалегідь не відома, у середовищі Скретч використовують команду Завжди. Щоб зупинити виконання команд, які розміщені в тілі такого циклу, користувачу слід натиснути кнопку Зупинити вікна середовища Скретч. Алгоритм, за яким виконавець буде виконувати команду «ходити по сцені», поки не буде натиснута кнопка Зупинити можна подати графічно (мал. 240).

У середовищі Скретч такий циклічний алгоритм можна подати у вигляді програми (мал. 241).

Мал. 240

Мал. 241

3. Як задати рух виконавця на сцені?

За допомогою команд групи Рух створюють події переміщення виконавця по сцені (табл. 16).

Таблиця 16

При складанні проектів, що передбачають рух об’єктів на сцені, слід ураховувати розміри сцени та значення параметрів, що вказують на позицію об’єкта (мал. 242).

Мал. 242

Такі параметри виконавця відображаються у правому верхньому куті області складання програми. Змінити параметри розташування об’єкта можна і в програмі (мал. 243).

Мал. 243

Управляють переміщенням об’єкта також за допомогою миші або надаючи параметрам команд випадкового значення (мал. 244).

Мал. 244

Діємо

Вправа 1. Заповнюємо посудину рідиною.

Завдання. Склади алгоритм заповнення посудини рідиною для завдань на малюнках 245, 246.

Мал. 245

Мал. 246

Завантаж шаблони схем графічного подання алгоритму, збережені у файлі Рідина в папці Алгоритми і програми.

2. Встанови, який шаблон відповідає умові завдання: малюнок 245 — кількість повторень відома — 3 рази, а малюнок 246 — кількість повторень невідома. Повторення завершиться в тому разі, коли посудина буде заповнена.

3. Обери зі списку команди й умову та заповни шаблони: набрати 1 л рідини; вилити рідину в посудину; кількість повторень дорівнює 3; посудина повна.

4. Покажи результати вчителеві.

Вправа 2. Мелодія.

Завдання. Створи проект, у якому виконавець Музикант виконуватиме фрагмент мелодії, доки виконання програми не буде зупинено.

1. Завантаж середовище Скретч.

2. Відкрий проект Фрагмент мелодії в папці Алгоритми і програми.

3. Добери команду з групи Керувати та доповни нею програму так, щоб команди з групи Звуки, які уже використано у проекті, повторювалися, поки не буде натиснута кнопка Зупинити

4. Перевір, чи під’єднані до комп’ютера навушники або колонки. Запусти проект на виконання.

5. Збережи проект із назвою Мелодія в папку Проекти своєї структури папок.

Заверши роботу із середовищем.

Мал. 247

Вправа 3. Дракон і Чаклунка. Завдання. Створи проект, у якому після натискання кнопки Dragon виконавець Дракон буде рухатися сценою, випускаючи полум’я, а після натискання кнопки Witch рухатиметься Чаклунка. Події відбуватимуться, поки програму не зупинять.

1. Завантаж середовище Скретч. Відкрий проект Дракон і Чаклунка в папці Алгоритми і програми.

2. Зміни фон сцени на Ліс (мал. 247). Додай до об’єктів із зображеннями кнопок нові образи (мал. 248).

3. Склади програму для виконавця Дракон. Визнач, які із запропонованих команд можна використати у програмі (мал. 249).

Мал. 248

Мал. 249

4. Передбач, які команди для запуску події на сцені варто використати в даному випадку —

Додай обрану команду до програми.

5. Склади програму для виконавця Чаклунка. Поміркуй, де слід використати команду зміни вигляду виконавця: у циклі чи ні?

6. Обери початкові образи виконавців. Запусти проект на виконання. По черзі натисни кнопки

Зупини виконання програми за допомогою кнопки Зупинити

7. Переконайся, що складені програми відповідають завданню. За потреби внеси зміни у проект.

8. Збережи проект у папці Проекти своєї структури папок.

Вправа 4. Політ бджоли.

Завдання. Сплануй, створи та збережи в папці Проекти своєї структури папок проект Політ бджоли, у якому бджола рухатиметься по сцені в напрямку переміщення вказівника миші. Політ перериватиметься, коли натиснуто кнопку Зупинити вікна середовища.

Вправа 5. Флюгер.

Завдання. Сплануй, створи та збережи в папці Проекти своєї структури папок проект Сторони світу (мал. 250), який демонструватиме дію флюгера, що повертатиметься в напрямку сторін світу за положенням вказівника миші на сцені.

Мал. 250

Обговорюємо

Які ситуації у твоєму повсякденному житті можна описати за допомогою циклів з відомою й невідомою кількостями повторень? Наведи приклади.

2. Як команду повторень можна використати при складанні проектів у середовищі Скретч? Наведи приклади проектів.

3. Структуру повторення якого виду можна описати за допомогою команди Завжди?

4. Як зупинити виконання команди Завжди?

5. Як можна змінити розташування виконавця на сцені проекту в середовищі Скретч?

Працюємо в парах

1. Обговоріть, що буде результатом виконання програми, зображеної на малюнку 251. Дослідіть, як зміняться події на сцені проекту, якщо команду

розмістити в тіло циклу Перевірте свої здогадки експериментально.

Мал. 251

2. Обговоріть, які команди зі списку (мал. 252) можна використати в проекті, у якому в об’єкта Ноутбук буде постійно з інтервалом одну секунду змінюватися колір екрана так, як змінюються кольори веселки, — від червоного кольору до фіолетового, і знову — від червоного і т. д.

Реалізуйте спланований алгоритм у середовищі Скретч, додавши до списку команд потрібні команди.

Мал. 252

3. Обговоріть, які події можуть відбуватися з виконавцем Папуга, що в бібліотеці образів має два вигляди: Сплануйте проект, складіть програму для спланованих подій і реалізуйте його в середовищі Скретч. Продемонструйте проект іншій парі учнів і порівняйте складені проекти. Зробіть висновок про те, що є спільного та відмінного в проектах.

4. Придумайте ідею проекту, у якому виконавцями були б різні види транспорту: наземний, повітряний та водний. Сплануйте проект, складіть програму для спланованих подій і реалізуйте проект у середовищі Скретч.

Міркуємо

5. Відкрий у середовищі Скретч і запусти на виконання проект Під водою, який збережено в папці Алгоритми і програми. Склади графічну схему алгоритму, за яким розроблено програму в проекті.

6. Поміркуй, що потрібно додати до проекту Мій собака, збереженого в папці Алгоритми і програми, щоб песик переміщувався постійно по сцені й складалося враження, що він біжить.

7. При створенні малюнків у грі Програмуємо з Анною та Ельзою були отримані зображення на льоду (мал. 253). Визнач малюнки, які в середовищі Скретч можна було б отримати за допомогою команди Завжди.

Мал. 253

Оціни свої знання та вміння

ü Я можу розрізнити лінійні та циклічні алгоритми.

ü Я можу навести приклади структури повторення в алгоритмах із повсякденного життя та навчальної діяльності.

ü Я можу дібрати команди для реалізації циклу з невідомою кількістю повторень у середовищі Скретч.

ü Я вмію складати та виконувати циклічні алгоритми в середовищі Скретч.

Словничок

Циклічний алгоритм, цикл із невизначеною кількістю повторень.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити