Усе в природі є циклічним: змінюються пори року, листя опадає і знову розпускається. Процеси, які неодноразово повторюються, називають циклічними. Чи можна керувати циклічними процесами?

СЛОВНИЧОК

Циклічні процеси Алгоритми з повторенням Безперервне повторення Повторення з умовою

сьогодні Ви:

з'ясуєте, що таке повторення;

дізнаєтеся про способи подання алгоритмів із повторенням; навчитеся створювати алгоритми з повторенням у середовищі Скретч.

Розгляньте малюнки. Які циклічні процеси є в природі?

Поняття повторення

У повсякденному житті ми часто виконуємо ті самі дії: щодня робимо зарядку, снідаємо; щороку святкуємо свій день народження; щоліта відпочиваємо. Учені повторюють експерименти, розробляють прилади для автоматизації виробництва.

Алгоритм, у якому певні команди повторюються, називають алгоритмом із повторенням, або циклічним.

Учені з'ясували, що циклічні процеси спостерігаються і в космосі. Щороку Земля обертається навколо Сонця. Кожні п'ять хвилин на Сонці трапляються поштовхи.

Розгляньте зображення. Де в житті ви зустрічаєтесь із циклічними алгоритмами?

Безперервне повторення

Безперервне повторення — це повторення, яке не може бути завершеним в результаті виконання алгоритму. Переривання роботи алгоритму можна здійснити тільки примусово.

Безперервне повторення має вигляд:

ЗАВЖДИ виконуй <команду>

Наприклад:

1) ЗАВЖДИ виконуй домашнє завдання.

2) ЗАВЖДИ дотримуйся правил поведінки.

Для реалізації алгоритму з безперервним повторенням використовується команда завжди з групи Керування.

Порівняйте блок-схему безперервного повторення і відповідну команду в середовищі Скретч.

Як команду можна використовувати одну команду або групу команд. Команди, що повторюються, називають тілом циклу.

Розглянемо скрипт. Цей алгоритм розуміють так: виконайте команди «Пройди 100 м» і «Поверни ліворуч» і знову виконайте ті самі команди. Поданий алгоритм ніколи не закінчиться. Немає умови, за якою повторення повинно припинитися.

Команда завжди використовується для організації безперервного повторення деякої дії. Завершити цю команду можна примусово, натиснувши кнопку Зупинити.

Розглянемо, які ігри спрайтів можна описати за допомогою алгоритмів із безперервним повторенням у Скретч.

Задача 1. Під час роботи цього скрипта виконавець Gobo безперервно змінює свій колір.

Задача 2. Під час роботи цього скрипта виконавець Gobo безперервно змінює свій розмір.

Зауваження: для того щоб краще побачити на екрані монітора процес зміни зовнішнього вигляду виконавця, додайте до скрип-тів команду

Безперервне повторення за умовою

Деякі циклічні процеси відбуваються за певних умов. Наприклад, у фразі «щодня діти ходять до школи» мається на увазі повторення деяких дій, але за певних умов — діти ходять до школи щодня, крім вихідних. Тобто діти ходять до школи по буднях. Алгоритм виглядатиме так:

Завжди виконуй:

якщо будень, іди до школи.

Безперервне повторення з умовою має вигляд:

ЗАВЖДИ

ЯКЩО <умова> виконуй <команду>

У середовищі Скретч для реалізації безперервного повторення з умовою можна використати команди завжди і якщо то з групи Керування.

ДІЗНАЙТЕСЯ

БІЛЬШЕ

Американська дослідниця Барбара Лісков у 2008 році отримала премію Тюрінга за роботу з дизайну мов програмування та методологій програмного забезпечення.

Порівняйте блок-схему безперервного повторення з умовою та відповідні команди в середовищі Скретч.

Повторення відбувається безперервно. Але якщо умова істинна, команди тіла циклу виконуються. Якщо умова стає хибною, команди тіла циклу не виконуються.

Розглянемо алгоритми безперервного руху виконавця, коли вказівник миші не торкається спрайта.

Якщо вказівник миші не торкається спрайта, виконання поданого алгоритму відбувається так само, як алгоритму з безперервним повторенням. Але якщо навести на спрайт вказівник миші, спрайт зупиниться і не виконуватиме жодних дій. Якщо відвести вказівник, спрайт продовжить свій рух.

Зверніть увагу: блоки команди завжди не мають внизу «зачіпки» для приєднання наступних «цеглинок», оскільки цей цикл ніколи не завершується.

Повторення з умовою

Повторення з умовою — це алгоритм, у якому виконання повторень завершується за певної умови.

Наприклад:

1) Складай іграшки в шафу, поки всі не прибереш.

2) Почитай, поки на вулиці погана погода.

Повторення з умовою має вигляд:

ПОВТОРИТИ ДО <умова>

виконуй <команду>

Для реалізації алгоритму з повторенням з умовою використовується команда повторити до з групи Керування.

Порівняйте блок-схему повторення з умовою і відповідну команду в середовищі Скретч.

ДІЗНАЙТЕСЯ

БІЛЬШЕ

Ада Лавлейс (1815-1852) написала першу у світі програму.

Це була програма для обчислювальної машини англійського математика Чарльза Беббіджа. Увела в ужиток термін «цикл».

Повторення завершується, якщо умова стає істинною. Після цього керування передається наступній команді алгоритму.

Умову, за якої повторення завершується, називають умовою завершення циклу.

Розглянемо алгоритм руху виконавця вздовж трикутника.

Зверніть увагу! У більшості мов програмування конструкцію повторення з умовою реалізовано у вигляді двох циклів — циклу з передумовою та циклу з післяумовою.

Розгляньте блок-схеми. Порівняйте принцип дії двох циклів.

Повторення з лічильником

Під час виконання деяких алгоритмів із повторенням ми точно знаємо, скільки разів нам потрібно виконати певні

дії.

Наприклад:

1) Зробіть 5 кидків м'яча.

2) Підготуйтеся на завтра до 5 уроків.

У такому циклі має бути лічильник, який рахує кожне виконання команд циклу і на кожному кроці «знає», чи потрібно робити наступне повторення. Команди циклу виконуються, доки лічильник не досягне потрібного значення. Такі алгоритми називають повторенням із лічильником.

Конструкція повторення з лічильником має вигляд:

ПОВТОРИТИ <кількість> разів виконуй <команду>

Для реалізації алгоритму повторення з лічильником використовується команда повторити з групи Керування.

Порівняйте блок-схему повторення з лічильником і відповідну команду в середовищі Скретч.

Розглянемо, які ще ігри Рудого кота можна описати за допомогою алгоритмів із повторенням у середовищі Скретч.

Задача 3. Під час роботи скрипту тарілка з фруктами Fruit Platter збільшується, змінюється колір і яскравість фруктів.

Зверніть увагу! Блоки команд повторити до, повторити мають унизу «зачіпки» для приєднання наступних команд, оскільки ці цикли завершуються за певних умов і після завершення циклу виконується наступна команда алгоритму.

Коротко про головне

Алгоритм, у якому певні команди повторюються, називають алгоритмом із повторенням, або циклічним. Для реалізації цих алгоритмів існує кілька конструкцій.

У середовищі Скретч для реалізації безперервного повторення використовують конструкції ЗАВЖДИ і ЗАВЖДИ ЯКЩО, для реалізації повторення з умовою — ПОВТОРИТИ ДО, ПОВТОРИТИ.

Запитання і завдання

Запитання для самоконтролю

1. Що таке циклічні процеси? Наведіть приклади.

2. Що таке алгоритми з повторенням?

3. Що таке безперервне повторення?

4. Що таке повторення з умовою?

5. Які є конструкції повторення?

тренувальна вправа

6. Опишіть роботу поданого скрипту.

Практичні завдання

7. Наведіть приклад алгоритму з повторенням із повсякденного життя та подайте його у словесному вигляді та у вигляді блок-схеми.

8. Складіть і виконайте алгоритм із повторенням за поданим сценарієм і зразком.

Порядок виконання

1) Ознайомтеся зі сценарієм: олівець розташований на білій сцені. Якщо натиснута

ліва кнопка миші

олівець слідує за вка-

зівником миші і залишає слід.

2) Завантажте середовище програмування Скретч.

3) Змініть спрайт Рудий кіт на спрайт

Pencil

4) Складіть програму за зразком

5*) Запропонуйте алгоритм зміни кольору олівця.

 

 

 

Це матеріал з підручника "Інформатика" 5 клас Корнієнко 2022