У цьому пункті йтиметься про:

циклічні процеси у природі, техніці, нашому житті; цикли в алгоритмах; цикли у Scratch-проєктах.

ЦИКЛІЧНІ ПРОЦЕСИ

Усіх нас оточують процеси, які постійно повторюються в часі. Ці процеси відбуваються у природі, у техніці, у навколишньому житті.

Поміркуйте

Розгляньте малюнки (мал. 5.39). У чому особливість процесів, які на них зображено?

Які ще циклічні процеси у природі ви знаєте?

Чи відбуваються циклічні процеси у вашому побуті?

Чи відбуваються циклічні процеси у школі?

Процеси, які повторюються, називаються циклічними.

ЦИКЛИ В АЛГОРИТМАХ

В алгоритмах також використовуються цикли.

Цикл в алгоритмі - це фрагмент алгоритму, команди якого можуть виконуватися більше одного разу.

Поміркуйте

Чи можна використати цикл в алгоритмах, розглянутих на попередніх уроках? Якщо так, то в яких саме?

Розглянемо таку задачу.

Задача. У дворі стоїть порожня діжка ємністю 50 л. Є відро ємністю 10 л і колодязь (мал. 5.40). Потрібно наповнити діжку водою.

Для розв’язування цієї задачі напевне потрібно виконати такий алгоритм:

1. Повторити 5 разів

1. Підійти до колодязя.

2. Набрати з колодязя повне відро води.

3. Підійти з повним відром до діжки.

4. Вилити воду з відра в діжку.

У наведеному алгоритмі кількість виконань команд циклу відома ще до початку його виконання: вони будуть виконуватися рівно 5 разів. Такий цикл називають циклом з лічильником.

Блок-схему алгоритму розв’язування цієї задачі наведено на малюнку 5.41.

ЦИКЛИ З ЛІЧИЛЬНИКОМ У SCRATCH 3

У середовищі Scratch 3 теж можна створювати про-єкти з циклами.

Для створення проєкту, який містить цикл з лічильником, потрібно використати

блок з командою

який розташовано у групі Ке

рування. Всередину цього блока потрібно вставити команди, які будуть виконуватися вказану кількість разів.

Наведемо приклад проєкту з циклом, у результаті виконання якого Рудий кіт намалює орнамент (мал. 5.42):

Отриманий малюнок складається з 12 квадратів, кожний з яких повернуто на кут 30° відносно попереднього квадрата.

Для цього у проєкті використано цикл з лічильником Повторити 12 разів, усередині якого розміщено команди для малювання одного квадрата, після яких є команда повороту на 30° для підготовки до малювання наступного квадрата. Кут повороту дорівнює саме 30°, тому що цей кут, помножений на кількість повторень команд циклу (12), дає 360°, що відповідає повному оберту (30° = 360° : 12).

Орнамент (лат. omamentum - прикраса) -візерунок, що може бути на прикрасі, на посуді, на одежі та ін., що складається з художніх елементів, що повторюються.

Якщо змінити кількість повторень команд циклу, наприклад, на 20, а кут повороту змінити на 18° (18° = 360° : 20), то Рудий кіт намалює інший орнамент.

Для тих, хто хоче знати більше

Звертаємо вашу увагу, що серед команд циклу проєкту малю

вання орнаменту (мал. 5.42) дві команди

повторю

ються 4 рази підряд. Тому цей цикл можна записати коротше, використовуючи в ньому ще одну команду циклу (мал. 5.43). Такі цикли називаються вкладеними один в інший.

Поміркуйте

Навіщо у проєктах використовувати цикли?

Чи можна замінити у проєкті цикл з лічильником лінійним фрагментом? Якщо так, то порівняйте час виконання цих двох варіантів проєкту комп’ютером.

Команду циклу з лічильником можна використати у проєктах для змінення кольору малювання. У Scratch 3, як і в комп’ютерній графіці взагалі, кожному кольору відповідає певне число, код цього кольору.

У проєкті, наведеному на малюнку 5.44, перед командою циклу міститься команда, яка задає початковий колір малювання. Під час виконання команд циклу при кожно-

му виконанні команди змінити колір олівця на 30 код кольору олівця збільшується на 30. Тим самим змінюється колір малювання сторін квадрата, як це показано на малюнку 5.44.

Звертаємо вашу увагу, що у групах команд Вигляд, Звук, Олівець є команди, які можна використати для змі-нення в циклі розмірів образа виконавця, гучності звуку, товщини олівця та інші.

Працюємо з комп’ютером

Увага! Під час роботи з комп’ютером дотримуйтеся вимог безпеки життєдіяльності та санітарно-гігієнічних норм.

Задача. Створіть проєкт для малювання орнаменту.

Для цього:

1. Відкрийте середовище Scratch 3.

2. Розмістіть в Області коду блоки з командами, які наведено на малюнку 5.43.

3. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем вправа 5.5-1.

4. Виконайте проєкт.

5. Змініть значення у блоках команд, щоб отримати інші орнаменти:

1. Установіть кількість повторень команд тіла циклу 20, кут повороту в останній команді тіла циклу 18°.

2. Виконайте змінений проєкт.

3. Порівняйте отриманий орнамент з попереднім (мал. 5.42).

4. Установіть кількість повторень команд тіла циклу 36, кут повороту в останній команді тіла циклу 10°.

5. Виконайте змінений проєкт.

6. Отримайте різні орнаменти, змінюючи кількість повторень зовнішнього циклу і кут повороту в останній команді цього циклу.

7. Змінюйте значення в командах циклу, щоб орнамент перетворився в коло. Запишіть у зошит, за якої кількості повторень команд циклу і при якому куті повороту ви отримали коло.

8. Збережіть останню версію проєкту у вашій папці у файлі з тим самим іменем.

9. Відкрийте в середовищі новий проєкт.

10. Розмістіть в Області коду блоки з командами, які наведено на малюнку 5.43.

11. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем вправа 5.5-2.

12. Виконайте проєкт.

13. Змінюйте значення в команді встановлення початкового кольору і в команді змінення кольору та спостерігайте за зміненням кольорів малювання сторін квадрата.

14. Додайте до команд проєкту команду встановлення початкового значення гучності звуку (перед циклом) і команду змінення гучності звуку (у циклі).

15. Виконайте проєкт.

16. Змінюйте значення в команді встановлення початкової гучності звуку і в команді змінення гучності звуку та спостерігайте за зміненням гучності звуку під час малювання квадрата.

17. Закрийте вікно середовища Scratch 3.

Найважливіше в цьому пункті

Процеси, які повторюються, називаються циклічними. Цикл в алгоритмі - це фрагмент алгоритму, команди

якого можуть виконуватися більше одного разу.

Якщо кількість виконань команд циклу відома ще до початку їх виконання, то такий цикл називають циклом з лічильником.

Для створення проєктів з циклами з лічильником по

трібно використовувати блок

Якщо в циклі міститься команда іншого циклу, то такі цикли називаються вкладеними.

У циклі можна використовувати команди змінення кольору і товщини олівця, розміру образу виконавця, гучності звуку та інші.

Дайте відповіді на запитання

1. Який процес називається циклічним?

2. Що таке цикл в алгоритмі?

3. Що таке цикл з лічильником? Як він виконується?

4. Які цикли називають вкладеними?

5. Яка команда циклу з лічильником у Scratch 3?

Обговоріть і зробіть висновки

1. У чому полягає зручність використання команди ци

клу з лічильником в алгоритмі порівняно з лінійним алгоритмом?

2. Чи в кожному алгоритмі можна замінити послідовність команд, що повинна виконатися більше одного разу, циклом з лічильником?

3. Які ще види циклів ви б запропонували для використання в алгоритмах?

Виконайте завдання

1. Запишіть у зошит виконання наведеного алгоритму

у вигляді таблиці:

1. Узяти число 5.

2. Повторити 6 разів

Додати до попереднього числа 3.

3. Повідомити результат.

Результат:________

2. Виконайте в зошиті наведений алгоритм (мал. 5.45):

3. Визначте, яке число узяв виконавець алгоритму (мал. 5.46), якщо повідомлений ним результат виконання наведеного алгоритму дорівнював 162.

4. Складіть у зошиті блок-схему алгоритму наповнення водою діжки ємністю 56 л, використовуючи відро ємністю 8 л.

5. Виконавець Кресляр має таку систему команд:

Команда	Позначення команди
Переміститися на 1 клітинку праворуч, не залишаючи сліду
Переміститися на 1 клітинку вгору, не залишаючи сліду
Переміститися на 1 клітинку ліворуч, не залишаючи сліду
Переміститися на 1 клітинку вниз, не залишаючи сліду
Зафарбувати поточну клітинку	Ф

Зобразіть у зошиті результат виконання Кресляром на

веденого циклу: Повторити 4 рази

(у фігурних дужках записано команди циклу).

6. Виконавець Кресляр має таку систему команд:

Команда	Позначення команди
Переміститися на 1 клітинку праворуч, залишаючи слід
Переміститися на 1 клітинку вгору, залишаючи слід
Переміститися на 1 клітинку ліворуч, залишаючи слід
Переміститися на 1 клітинку вниз, залишаючи слід

Початкове положення Кресляра — клітинка А. Використовуючи наведені позначення команд, запишіть у зошит команду циклу, виконавши яку Робот намалює ниж-ченаведене зображення.

7. Намалюйте у зошиті результат виконання в середовищі Scratch 3 наведених на малюнку 5.47 команд проєкту (20 кроків = = 1 клітинка). Початковий напрямок виконавця - вправо.

8. Створіть проєкт для малювання квадрата зі сторонами

різного кольору, змінюючи колір малювання сторін у циклі. Довжина сторони квадрата 50 кроків. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.8.І. Змініть команду встановлення початкового кольору малювання і команду змінення кольору малювання та спостерігайте за зміненням кольорів малювання сторін квадрата. Змініть проєкт так, щоб у результаті його виконання було намальовано 3 таких квадрати, які розташовані один поруч з іншим. Збережіть змінений проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.8.2.

9. Створіть проєкт, у якому виконавець малюватиме прямокут

ник, змінюючи при цьому в циклі колір малювання і товщину лінії малювання. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.9.І. Змініть команди встановлення початкових значень кольору і товщини ліній малювання, а також команди змінення кольору і товщини ліній малювання, та спостерігайте за зміненнями в результатах виконання проєкту. Змініть проєкт так, щоб у результаті його виконання було намальовано 4 таких прямокутники, які розташовані один поруч з іншим. Збережіть змінений проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.9.2.

10. Створіть проєкт для малювання орнаменту з шести квадратів за зразком (мал. 5.48). Збережіть проєкт у ва

шій папці у файлі з іменем завдання 5.5.10.1. Змініть

проєкт, щоб у результаті його виконання було намальовано орнамент з 15 квадратів; 24 квадратів; 25 квадратів; 30 квадратів. Збережіть останній змінений проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.10.2. Додайте до останнього проєкту одразу після внутрішнього циклу команду перемістити на 10 кроків. Виконайте проєкт і порівняйте результати вико

нання попередніх і останнього проєктів. Змінюйте кількість кроків у цій команді і порівнюйте результати виконання проєктів. Збережіть останній змінений проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.10.3.

11. Створіть проєкт, у якому Ялинка 8 разів збільшує свої розміри на 10 одиниць кожного разу і переміщується кожного разу на 15 одиниць з паузою 3 с. Початкове зображення Ялинки можна створити у графічному редакторі, можна завантажити з бібліотеки або з іншого джерела. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.11.

12. Створіть проєкт для двох виконавців, які рухаються назустріч один одному від меж Сцени: кожний з них 5 разів переміщується на 10 кроків, після кожного переміщення робить паузу 4 с, змінює образ і розміри. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.12.

13. Створіть проєкт, у якому Сонце піднімається над горизонтом і заходить за горизонт. Початкове положен

ня Сонця - у лівому нижньому куті Сцени. Використайте відповідні вигляди тла Сцени. Збережіть проєкт у вашій папці у файлі з іменем завдання 5.5.13.

14. Відкрийте сторінку в Інтернеті за посиланням

https://studio.code.Org/s/course3/lessons/2/

levels/5. Виконайте завдання 5-8. Збережіть про-єкти у вашій папці у файлах з іменами завдання 5.5.14.x, де х - номер завдання.

15. Відкрийте сторінку в Інтернеті за посиланням

https://studio.code.org/s/course3/lessons/3/

levels/3. Виконайте завдання 3-8. Збережіть про-єкти у вашій папці у файлах з іменами завдання 5.5.15.x, де х - номер завдання.

Готуємось до вивчення нового матеріалу

1. Чи кожний день ви, виходячи на вулицю, берете із со

бою парасольку? Якщо не кожний, то в яких випадках?

2. Чи кожного дня ви йдете до школи? Коли це не відбувається?

3. Які фрагменти алгоритму називаються лінійними, а які - циклами?

 

Це матеріал з підручника "Інформатика" 5 клас Ривкінд 2022 читати онлайн