Для успешного выполнения самостоятельной работы вам необходимо уметь составлять блок–схемы программ, записывать алгоритмы решения математических задач. По заданным командам исполнителя определять состояние среды исполнителя, а также, зная систему команд исполнителя, начальное состояние среды исполнителя, составлять алгоритмы перевода среды исполнителя в конечное положение.
Дополнительные задания:
10. Некий злоумышленник выдал следующий алгоритм за алгоритм получения кипятка:
начало
налить воду в чайник
открыть кран газовой горелки
поставить чайник на плиту
ждать, пока вода не закипит
поднести спичку к горелке
зажечь спичку
выключить газ
конец
Запишите справа блок-схему исправленного алгоритма, чтобы предотвратить несчастный случай.
| M | |||||||||||
| N | |||||||||||
11. Неизвестная шахматная фигура может иметь два вида ходов:
либо на 2 клетки вправо – ход А,
либо на 3 клетки вниз – ход В.
Запишите алгоритм перевода фигуры из клетки М в клетку N.
Урок 5. Среда и система команд Робота – исполнителя
Среда Робота
1. Программный листок. Здесь на специальном языке (школьный алгоритмический язык – язык Робота) записывается программа для исполнителя Робот.
2. Рабочее поле Робота, это клетчатая область размером 8´8, 16´16, 32´32 или 64´64 клетки. Между некоторыми клетками могут быть стены, сквозь которые пройти невозможно. Клетки могут быть закрашены в разные цвета, а также в них может быть установлены различные значения температуры и радиации. На этом поле Робот выполняет программу, за пределы которого он выйти не может.
3. Панель выбора. Здесь отображаются служебные слова, которые используются в школьном алгоритмическом языке, или, другими словами, СКИ Робота. Для того чтобы перенести нужное служебное слово из панели выбора в программный листок на место курсора, нужно нажать комбинацию клавиш: Ctrl+клавиша с выделенной буквой команды, либо щелкнуть левой клавишей мыши в поле с нужной командой. Возможен ввод команд путем их набора на клавиатуре. Панель выбора имеет три различных варианта, переключение между ними производится с помощью клавиши Tab, либо щелчком левой клавиши мыши в поле с записью .
4. Главное меню:
Файл – позволяет очистить программный листок, открыть сохраненную ранее программу, сохранить текущую программу, либо завершить работу в среде Робота – исполнителя.
Правка – позволяет редактировать текст программы, записанной в программный листок (копировать, переносить, удалять фрагменты текста).
Выполнить – позволяет запустить Робота на исполнение программы в пошаговом или автоматическом (непрерывном) режиме, а также остановить выполнение программы.
Поле – позволяет очистить рабочее поле, открыть сохраненное ранее поле, редактировать рабочее поле и сохранять текущее состояние поля.
Настройка – позволяет изменять размеры рабочего окна, размеры рабочего поля Робота и устанавливать задержку между выполнениями команд Роботом.
Помощь – вызов встроенного справочника.
Выход – завершение работы в среде Робота — исполнителя.
5. Панель инструментов. Здесь находятся основные инструменты для работы с программой Робота–исполнителя. Это очистка программного листка, сохранение и открытие программы, запуск Робота на выполнение программы в автоматическом и пошаговом режиме, а также прерывание выполняемой Роботом программы.
6. Информационное табло, на котором во время выполнения программы при выводе информации панель отображаются выводимые данные.
7. Информационно – статусная строка. На ней отображается информация, которая может быть полезна при работе с программой. Это положение курсора в программном листке, имя программы, с которой идет работа, сохранены или нет последние изменения по редактированию программы, нажаты ли клавиши Num Lock и Caps Lock, текущее время.
СКИ Робота:
1. Команды перемещения:
| Робот перемещается в соседнюю клетку в указанном направлении |
вверх;
вниз;
вправо;
влево;
вверх(n);
| Робот перемещается на n клеток в указанном направлении |
вниз(n);
вправо(n);
влево(n);
Команды перемещения не выполняются, если на пути Робота оказывается стена, либо команды заставляют выйти Робота за пределы поля.
2. Команды закраски:
краска(n) – установка активного цвета с номером n:
0 – черный, 1 – синий, 2 – зеленый, 3 – бирюзовый, 4 – красный,
5 – фиолетовый, 6 – коричневый, 7 – серый, 8 – темно-серый,
9 – светло-синий, 10 – светло-зеленый, 11 – светло-голубой,
12 – светло-красный, 13 – светло-фиолетовый, 14 – желтый,
15 – белый.
закрасить – закраска клетки, в которой находится Робот, текущим цветом.
закрасить(n) – закраска клетки, в которой находится Робот, цветом с номером n.
Команды закраски выполняются всегда, не зависимо от того, в какой цвет была закрашена клетка до выполнения команды.
3. Команда установки стенок:
построить(n) – Робот строит стенку около клетки, в которой находится. Значение n определяет положение устанавливаемой стенки:
0 – справа от Робота, 1 – сверху от Робота, 2 – слева от Робота,
3 – снизу от Робота.
Команда установки стенок не выполняется в том случае, если стена уже установлена.
Задание:
12. Составьте блок–схему алгоритма, используя систему команд Робота, для закрашивания верхнего окна.
| |
13. Написать алгоритм, используя систему команд Робота, по которому будет отремонтирован водопровод и пущена по нему вода (построены стенки в тех местах границы водопровода, где они отсутствуют и закрашены клетки водопровода синим цветом).
Урок 6. Программа для Робота. Линейные алгоритмы
Существуют специальные правила записи программ для исполнителей. Так как нашим исполнителем является Робот, то и рассмотрим, как нужно записывать алгоритм (в этом случае он уже превращается в программу) именно для Робота:
1. Любой алгоритм имеет название, которое записывается через пробел после ключевого слова алг.
2. Исходные данные задачи должны быть записаны после ключевого слова дано!.
3. Результат выполнения алгоритма должен быть описан после ключевого слова надо!.
4. Алгоритм начинается с ключевого слова нач и заканчивается ключевым словом кон. Команды, расположенные между этими ключевыми словами, называются телом алгоритма.
5. В алгоритм могут входить только те команды, которые есть в СКИ Робота-исполнителя.
6. Каждая команда должна отделяться от следующей знаком “;”, если они записаны на одной строке.
7. Для того чтобы нам было легче разбираться в программах, используют комментарии – текстовые пояснения, которые начинаются знаком !; исполнитель не обращает внимания на комментарии в алгоритме. Но здесь нужно учитывать, что если весь пояснительный текст не убрался на одной строчке, то следующую строку так же надо начать с восклицательного знака.
Таким образом, структура программы на языке Робота, должна выглядеть следующим образом:
алг
дано!
надо!
нач
кон
Существуют несколько различных основных типов алгоритмов для решения тех или иных типов задач (линейный, циклический, разветвляющийся).
Сегодня мы с вами начинаем знакомство с первым из видов алгоритма: с линейным алгоритмом.
В линейном алгоритме команды выполняются последовательно, одна за другой.
Примером линейного Запишите алгоритм
алгоритма может служить заварки чая в виде
алгоритм заварки чая: блок-схемы.
Вскипятить воду.
Сполоснуть заварной чайник
горячей водой.
Насыпать чайник заварку.
Залить чайник кипятком.
Закрыть чайник чем-нибудь
теплым.
Подождать 5 минут.
…теперь можно пить чай
А теперь вспомним составленную блок-схему для решения следующей задачи: Необходимо зажечь свет в чердачном окне (Зажечь свет – это означает, что нужно закрасить чердачное окно, допустим, в розовый цвет). Запишем ее решение в виде программы для нашего Робота – исполнителя.
алг Окно
дано! Дом с чердаком
надо! Зажечь свет в чердачном окне
нач
краска (13);
закрасить; вправо; закрасить; вправо;
закрасить; вправо; закрасить; вправо;
закрасить; вправо; закрасить; вниз;
закрасить; влево; закрасить; влево;
закрасить; влево; закрасить; влево;
закрасить; влево; закрасить;
кон
Задачи:
14. В стене образовалась щель. Заложите ее серым цементом.
15. От долгого плавания в океане в сосуде с ценным сообщением появились дыры. Напишите программу, которая залатает сосуд (построит стенки).
16. Напишите программу закрашивания клеток, отмеченных точками, по образцу (задача имеет множество решений, ценится наиболее короткое).
17. Напишите программу раскрашивания резвого козлика.
Урок 7. «Ручное» исполнение алгоритма
Попытаемся теперь оказаться в роли Робота.
Пусть Робот находится в левом верхнем углу рабочего поля 16х16 клеток (он обозначен в виде звездочки). Необходимо программу, записанную ниже, выполнить вместо Робота в данной тетради.
В прямоугольнике 16х16 клеток, изобразите то, что сделал бы Робот, исполняя данную программу. Если он закрашивает клетку, то ставь в этой клетке номер цвета, которым он ее закрашивает (можно закрашивать клетки карандашом соответствующего цвета). Если Робот строит стенку, то рисуй черточку между клетками. Не забудь обозначить маленьким кружком клетку, в которой Робот остановится.
| * | |||||||||||||||
алг задача
дано ! чистое поле, ! в верхнем левом
! углу которого ! расположен Робот
надо ! изобразить, что ! получиться после
! выполнения Роботом
! команд
нач
вниз; вправо; краска(1);
построить(2); закрасить;
построить(1);
построить(0); вниз;
закрасить; построить(2);
вниз; закрасить;
построить(0); построить(3); построить(2); вверх;
вправо; закрасить; построить(1); построить(3); вправо;
закрасить; построить(0); вверх; построить(0); построить(1);
построить(2); закрасить; вниз(2); построить(2); построить(0);
закрасить; вниз; построить(1);
кон
Задачи:
18. Напишите программу, которая укрепит лесенку (постройте стенки сверху и справа от ступенек)
19. Напишите программу построения стенок вокруг каждой зеленой клетки, и перекрасить их в синий цвет.
20. Известно, что Робот находится в левом верхнем углу рабочего поля 16 на 16 клеток (он обозначен звездочкой). Вам необходимо в тетради выполнить программу, записанную ниже, вместо Робота.
| * | |||||||||||||||
алг задача
дано ! чистое поле,
! в верхнем левом
! углу которого
! расположен Робот
надо ! изобразить, что
! получиться после
! выполнения Роботом
! команд
нач
краска(4); вправо(3); вниз; закрасить;
построить(0); построить(1); построить(2);
вниз; вправо; краска(14); закрасить;
построить(1); построить(0); влево;
закрасить; влево; закрасить; построить(1);
построить(2); вниз; влево; краска(2);
закрасить; построить(1); построить(2);
построить(3); вправо; закрасить; построить(3);
вправо; закрасить; построить(3); вправо;
закрасить; построить(3); вправо; закрасить;
построить(0); построить(1); вниз; построить(1);
кон
