Алгоритмы с повторениями для исполнителя Чертёжник

Вопросы занятия:

·                   алгоритмы с повторениями;

·                   цикл.

На прошлых уроках мы узнали, что при помощи чертёжника можно рисовать различные фигуры, состоящие из отрезков, а также что для упрощения написания программ, мы можем выделять повторяющиеся элементы и оформлять последовательности команд для их рисования в виде вспомогательных алгоритмов.

Достаточно часто встречается ситуация, когда одну и ту же последовательность команд для Чертёжника нужно использовать несколько раз подряд, как на пример при рисовании пружинки.

Рассмотрим такую задачу: Нарисовать 4 флажка.

Для начала напишем алгоритм для рисования одного флажка. И так чтобы нарисовать флажок Чертёжник должен:

Для решения задачи мы можем четыре раза подряд написать последовательность команд для рисования флажка, можем написать вспомогательный алгоритм для рисования флажка и вызвать его четыре раза. Но что если флажков будет десять или двадцать? Для упрощения написания программы в данном случае можно использовать конструкцию повторения, называемую циклом.

Цикл – это последовательность команд, которая выполняется несколько раз подряд.

Программой для решения данной задачи будет цикл, который будет повторяться четыре раза.

Цикл всегда начинается со служебного слова «нц» - сокращённо от слов «начало цикла», далее цифрами записывается требуемое количество повторений, в нашем случае четыре, затем записывается служебное слово раз. Цикл всегда заканчивается служебным словом «кц», сокращённо от слов «конец цикла»

Между служебными словами «нц» и «кц», на один пробел правее, записывается тело цикла, в нашем случае это последовательность команд для рисования флажка. Запишем её.

Запустим программу на выполнение.

Обратим внимание что теперь, для изменения количества флажков на рисунке нам достаточно изменить количество повторений цикла.

Важно запомнить, что внутри тела цикла используется только команда относительного смещения, т.к. если мы используем команду «сместиться в точку», рисунок каждый раз будет привязан к одной и той же позиции, а рисование одного рисунка в одном и том же месте несколько раз не имеет смысла.

Рассмотрим ещё одну задачу. Изобразить семь лесенок, высотой пять ступенек, высота и ширина каждой ступеньки - один единичный отрезок, а расстояние между лесенками – два единичных отрезка.

Очевидно, что в данной задаче повторяется элемент лесенка, но также в составе каждой лесенки повторяется элемент ступенька.

Для начала напишем вспомогательный алгоритм для рисования ступеньки. Условимся, что ступенька будет рисоваться, начиная слева и снизу и в начале рисования перо будет опущено. Таким образом, вспомогательный алгоритм рисования ступеньки будет содержать всего две команды:

Так как конечная позиция при рисовании одной ступеньки совпадает с начальной позицией для рисования следующей, больше никаких команд этот вспомогательный алгоритм содержать не будет.

Теперь у нас есть вспомогательный алгоритм для рисования одной ступеньки. Запишем вспомогательный алгоритм для рисования лесенки. Условимся, что лесенки мы будем рисовать, начиная с нижней ступеньки, и в начале рисования перо будет поднято. Так, как перо для рисования ступеньки должно быть опущено, лесенку начнём рисовать с команды «Опустить перо». Далее мы должны нарисовать пять ступенек, для этого мы напишем цикл, который будет повторяться пять раз, и будет содержать только вызов вспомогательного алгоритма для рисования ступеньки. Далее нам нужно установить перо в начальную позицию для рисования следующей лесенки. Для этого зададим чертёжнику команду

поднять перо

Так как ширина и высота ступеньки равны единице, а всего в лесенке пять ступенек – ширина лесенки, как и высота, равна пяти.  Расстояние между лесенками равно двум, пять минус два равно три, следовательно, нам нужно сместиться на пять единиц вниз и на три единицы влево. Запишем соответствующую команду

сместиться на вектор (-5,-3)

Теперь у нас есть и вспомогательный алгоритм для рисования лесенки.

Основной алгоритм программы будет содержать команду для перемещения пера на начальную позицию

сместиться в точку (1,0)

а также цикл для рисования лесенок, который будет повторяться семь раз, и будет содержать в себе только команду вызова вспомогательного алгоритма для рисования лесенки.

Запустим программу на выполнение.

Обратим внимание что мы можем изменить позицию рисунка, поменяв начальную точку рисования, а также количество лесенок и количество ступенек, изменив количество повторений в соответствующих циклах.

Мы рассмотрели повторяющиеся алгоритмы для чертёжника, подведём итоги урока.

Для повторения одной и той же последовательности команд несколько раз подряд можно использовать конструкцию повторения, называемую циклом.

Цикл – это последовательность команд, которая выполняется несколько раз подряд.