Как составить алгоритм с повторением - Avtoru.top

План урока:

Циклы, их виды

Повторение в программировании

Сравнение цикличных структур

С повторяющимися действиями мы сталкиваемся и в обычной жизни и при решении задач. Проход стрелок часов каждую минуту, секунду, час, смена дня и ночи, ежедневные сборы в школу, еженедельная смена уроков, ежегодные поездки на море – примеров циклов повторения миллиарды. Несмотря на разнообразие происходящих процессов, большинство из них можно описать простыми конструкциями. Делая что-то раз за разом, мы не задумываемся, что ученые уже написали алгоритмы с повторением или циклы универсальными способами.

Циклы, их виды

Многие операции, действия выполняются однотипно много раз. Этот процесс повторения называют циклом, а повторяемая последовательность – телом цикла. Процедуру с повторяющимися этапами называют циклической.

Каждое повторение действий в алгоритмах – итерация.

Выделяют 3 основных вида повторяющихся структур:

с условием выполнения цикла (предусловием);
с критерием завершения (постусловием);
с указанным числом повторений цикла.

Описывать подобные процессы удобно схематично или при помощи команд.

Цикл с предусловием

Данную конструкцию еще встречается как «цикл-пока», потому что пока выполняется условием, программа/исполнитель будет проходить шаги снова и снова.Описанный критерий, логическое сравнение — причина начала прохождения повторяемых шагов/команд.

Описание цикла с условием двумя способами:

Порядок выполнения:

Проверка критерия/логического сравнения.
Пока результат «Да», «проигрывать по кругу» однотипные операции.
Если ответ на условие отрицательный, закончить процедуру.

Особенность этой конструкции – существуют такие условия, когда команды не будут выполнены ни разу.

Циклический алгоритм, примеры:

Написать алгоритм постройки забора из кирпичей высотой 2 м.

алг забор

нач

нц пока есть кирпичи и раствор цемента

если высота забора < 2,0 м

то намазать слой цемента

положить слой кирпичей

иначе сделать сверху декоративный слой

все

кц

кон

Нарисовать шуточный (но действующий) алгоритм покраски забора «от начала и до обеда.

Написать алгоритм вычисления частного и остатка от числа, не используя операции деления. В программе используются целые числа.

Заменим деление вычитанием, будем выполнять отнимание, пока остаток не будет меньше вычитаемого – условие выполнения. Число вычитаний и будет частному от деления, это счетчик цикла, а разность, выполненная в последний раз – остаток от деления.

Обозначим x – делимое, y – делитель, q – частное от деления, r – остаток.

Особенности цикла-Пока:

Если условие ни разу не выполняется, то команды из тела не будут выполнены ни разу. Это нормально, это один из вариантов – нет необходимости в выполнении команд.
Если же условие всегда истинно, тело операции будут выполняться бесконечное число раз. Такое положение называется зацикливанием. Фактически программа «зависает» и не сможет завершиться сама. Рекомендуется предусмотреть этот вариант.

Циклический алгоритм с постусловием

Такую конструкцию называют «цикл-До». Здесь условие является основанием окончания выполнения команд из тела, то есть, они выполнятся хотя бы раз, даже если условие ложно.

Порядок выполнения цикла с заданным условием:

Выполнение команд из тела.
Проверка условия (сравнения определенной величины с заданной).
Пока ответ на условие «Нет», повторять описанные в теле операции/шаги.
Если ответ на условие положительный, закончить процедуру.

Описание структуры с постусловием языком блок-схем и на алгоритмическом языке:

Особенности циклов с заданным условием окончания работы:

Будет хотя бы одно выполнение процедуры;
Условие описывает завершение повторяемых действий.

Пример: написать программу покраски забора.

Блок схема циклического алгоритма.

Цикл с параметром

Используется для задач, в которых известно количество повторений однотипных шагов, то есть заранее известно, сколько раз нужно выполнить действия. Параметр в этой процедуре– количество повторений цикла(счетчик повторов).

Особенность алгоритмической конструкции повторение с параметром – не бывает зацикливаний, ведь после выполнений указанного числа повторов процесс остановится.

Циклы с известным числом повторений вокруг нас: прием курса лекарств, расписание уроков на неделю, посадка известного числа саженцев, поклейка определенного числа полос обоев.

Пример: написать алгоритм разгрузки и переноса 15 мониторов из авто в компьютерный класс.

Повторение в программировании

Не нужно недооценивать изучение простейших алгоритмических конструкций. Следование, ветвление, повторение – важные конструкции, операторы, используемые в программировании.

Зная их особенности, умея строить блок-схемы и писать решение задач на алгоритмическом языке, позволяет изучать большинство языков программирования легко и быстро.

Большинство задач можно описать при помощи первой конструкции, иногда это неудобно, для каждого типа заданий лучше подбирать оптимальный по выполнению алгоритм.

Цикл начала работы в программировании

Так, описанная выше команда в программировании обозначается словом While. Этот оператор обозначает многократное прохождение участка кода. Это очень востребованная операция.

«While» обозначает на английском «пока». Но не как прощание, а как то, что «делается пока, что-то происходит/выполняется». Этот оператор используется во всех языках программирования, использующих структурный подход (Pascal, Python). Обобщено его записывают так:

Как видим, это очень похоже на запись на алгоритмическом языке – написанное просто, структурировано и понятно.

Подход такой же, как и цикле-пока – проверяется условие, если оно «True», выполняется тело с командами, если «False» – блок программы заканчивается. В этой конструкции не выполненное условие — окончания работы цикла. После этого программа перейдет к следующему блоку команд, то есть «выйдет из цикла».

Цикл окончания работы в программировании

Для записи такой повторяемой конструкции в языках программирования используется оператор repeat. После него следуют команды (тело), после – оператор until, обозначающий условие окончание процесса.

Для этих двух конструкций возможно зацикливание. В программировании применяется специальный оператор break принудительного окончания процесса.

Источник

Цикл со счетчиком в программировании

Для описания цикла с заданным повторением применяют оператор for.

Общий вид блока на языке программирования:

Программа проходит команды из тела и значение счетчика (параметра) становится больше на 1. Чтобы выйти из цикла с фиксированным числом повторений, нужно достичь максимума параметра, который указан в условии задачи.

Сравнение цикличных структур

Блок-схемы повторяющихся алгоритмов позволяют оценить подобие всех 3 видов:

обязательное наличие условия (для оператора с параметром – это число повторений);
серия однотипных команд/шагов.

В сложных задачах алгоритм выполнения может содержать любые виды алгоритмических конструкций, в том числе разветвляющиеся циклические алгоритмы.

Хотя все алгоритмы циклической структуры описывают повторяющиеся шаги, у них много отличий.

Источник

Часто в задачах одно или несколько действий необходимо повторять несколько раз, пока не выполнится заранее обговоренное условие.

Алгоритм с повторением или цикл — это алгоритм, в котором одно или несколько действий повторяются до тех пор, пока не будет выполнено условие.

Зацикливание — это бесконечное повторение одного и того же действия, то есть выполнение цикла никогда не заканчивается.

Графически алгоритм с повторением можно представить следующим образом.

Если условие выполняется, то мы двигаемся по стрелочке «да» и выполняем ряд команд, после этого условие проверяется до тех пор, пока оно не перестанет выполнятся, тогда по стрелочке «нет» можно будет переходить к последующим действиям.

Источник

Вопросы занятия:

·
алгоритмы
с повторениями.

На практике часто встречаются задачи, при решении
которых одно или несколько действий необходимо повторять несколько раз, пока
выполняется некоторое заранее заданное условие.

Например,

Необходимо заполнить ведро водой из бочки. Взять
кружку, наполнить кружку водой из бочки, вылить воду в ведро. Наполнить кружку
водой из бочки, вылить воду в ведро. Повторять действия, пока ведро не
наполнится водой.

Таким образом, Форма организации действий, при которой
выполнение одной и той же последовательности команд повторяется, пока
выполняется некоторое заранее установленное условие, называется циклом или
повторением.

Алгоритм, содержащий циклы, называется циклическим
алгоритмом, или алгоритмом с повторениями.

Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не
заканчивается, называется зацикливанием.

Например, Многие процессы в окружающем мире основаны
на бесконечном повторении одной и той же последовательности явлений, то есть,
зациклены, каждый год наступают зима, весна, лето, осень.

Обратите внимание!!! При составлении алгоритмов нельзя
допускать зацикливания.

Рассмотрим ещё один пример алгоритма с повторениями.

Шестиклассницу Таню мама попросила собрать все красные
помидоры. Таня взяла корзину и пошла в огород на грядку с помидорами.

Опишем последовательность действий Тани:

Сорвать красный помидор,

Положить помидор в корзинку,

Сорвать красный помидор,

Положить помидор в корзинку,

То есть Таня будет повторять действия «Сорвать красный
помидор», и «Положить помидор в корзинку» пока не соберёт все красные помидоры.

Представим данный алгоритм с помощью блок-схемы:

Начало алгоритма;

Выполняемое действие (Подойти к грядке с помидорами);

Условие выполнения (Остались красные помидоры?)

Если да, то выполнять действия (сорвать красный
помидор, положить помидор в корзинку). Если нет красных помидор, то пойти к
маме.

Конец алгоритма.

То есть Таня действовала по алгоритму с повторениями.
При его исполнении действия «Сорвать красный помидор» и «Положить помидор в
корзинку» будут выполнены столько раз, сколько красных помидор на грядке.

Напомним: алгоритм с повторениями – это
алгоритм, содержащий команды, которые повторяются, пока выполняется заданное
условие.

А сейчас, давайте решим задачу на переправу:

Три охотника пошли на охоту. Их путь лежит через реку,
по которой на лодке катаются двое мальчиков. Как охотникам переправиться на
другой берег, если лодка вмещает только одного охотника либо двух мальчиков, а
охотника и мальчика уже не вмещает?

Нам необходимо составить алгоритм решения данной
задачи, и изобразить решение с помощью блок-схемы.

Первое действие алгоритма – переправиться на левый
берег двум мальчикам.

Второе действие – одному мальчику вернуться на правый
берег.

Третье – переправиться охотнику на левый берег.

Четвёртое – вернуться мальчику на правый берег.

Обратите внимание, что далее действия алгоритма
начинают повторяться.

Пятое действие – переправиться двум мальчикам на левый
берег.

Шестое – вернуться одному из мальчиков на правый
берег.

Седьмое – переправиться охотнику на левый берег.

Восьмое – вернуться мальчику на правый берег.

И снова, алгоритм начинается сначала.

Девятое действие – переправиться двум мальчикам на
левый берег.

Десятое – одному мальчику вернуться на правый берег.

Одиннадцатое – переправиться охотнику на левый берег.

Двенадцатое – вернуться мальчику на правый берег.

Выполнив все двенадцать шагов этого алгоритма
охотники, без труда переправятся через реку.

Заметим, что в данном алгоритме первых 4 действия
повторяются.

Схематично решение данной задачи будет выглядеть
следующим образом.

Начало;

Далее Условие: есть охотники на правом берегу? Если
ДА, то

Выполнить действия: переправиться двум мальчикам на
левый берег; вернуться мальчику на правый берег; переправиться охотнику на
левый берег; вернуться одному из мальчиков на правый берег.

Заметим, что в решении, для того чтобы переправить на
другой берег 3 охотников, действия алгоритма повторяются 3 раза.

Вернёмся к условию «Есть охотники на правом берегу?»
Если нет, то Конец алгоритма.

А сейчас пришло время для «Компьютерного практикума».
Сегодня нам необходимо создать циклическую презентацию с помощью редактора
презентаций PowerPoint. Создадим презентацию, в которой девочка будет прыгать
со скакалкой, то есть смена слайдов будет зациклена.

Напомним, что открыть программу PowerPoint можно нажав
в меню Пуск – Все программы.

Выберем вкладку Главная, затем в группе Слайды
нажмём на кнопку Макет нам нужен пустой слайд.

Затем перейдём на вкладку Вставка, нажимаем на Фигуры
и с помощью готовых фигур изобразим девочку, прыгающую через скакалку.
Например, это можно сделать вот так.

Далее на вкладке Слайды левой панели нажимаем на слайд
с девочкой, переходим на вкладку Главная и щёлкаем на Копировать.
Вставим в презентацию 3 копии нашего слайда (всего у нас будет 4 слайда), для
этого на вкладке Главная нажмём 3 раза Вставить.

Девочка должна прыгать через скакалку. Для этого
изменим изображения девочки на остальных трёх слайдах.

Для того чтобы девочку переместить вверх (она
подпрыгивает), нужно выделить любой фрагмент девочки, затем нажать сочетание
клавиш Ctrl + А.

Теперь мы можем, поднять девочку выше не боясь, что
картинка испортится.

Чтобы редактировать скакалку, выделим е`, затем
нажимаем вкладку Формат и в группе Вставка фигур выбираем Изменить фигуру –
Начать изменение узлов. Теперь, с помощью мыши мы можем редактировать скакалку.

Далее нужно настроить циклическую демонстрацию
слайдов, то есть нам нужно, чтобы после показа наших 4 слайдов демонстрация
начиналась сначала. Для этого:

перейти на вкладку Показ слайдов и в группе Настройка
выбрать Настройка демонстрации;

отметим галочкой «непрерывный цикл до нажатия клавиши ESC»

зададим смену слайдов Вручную;

щёлкнем на кнопке ОК.

Запустим презентацию. Выбираем вкладку Показ слайдов,
нажимаем С начала.

Как видим, смена слайдов зациклена и остановится
только после нажатия клавиши ESC.

Сохраним презентацию при помощи вкладки Файл,
Сохранить как в своей рабочей папке. Указываем путь и задаём имя «Скакалочка».
Нажимаем кнопку сохранить.

Итак, в нашей презентации «Скакалочка» цикл – это
непрерывная смена слайдов.

Таким образом, сегодня на уроке мы узнали, что:

Форма организации действий, при которой выполнение
одной и той же последовательности команд повторяется, пока выполняется
некоторое заранее установленное условие, называется циклом (повторением).

Алгоритм, содержащий циклы, называется циклическим
алгоритмом, или алгоритмом с повторениями.

Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не
заканчивается, называется зацикливанием.

Источник

На этом уроке ты познакомишься с циклическими алгоритмами, научишься их составлять.
Вспомни

Что такое алгоритм? (Алгоритм – это последовательность действий, которая приводит к определённому результату)

Какой алгоритм называют линейным? (Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором действия выполняются последовательно в определённом порядке, друг за другом)

Что такое разветвляющийся алгоритм? (Разветвляющийся алгоритм – это алгоритм, в котором в зависимости от поставленного условия выполняется та или иная последовательность команд (действий).

На практике часто встречаются задачи, при решении которых одно или несколько действий необходимо повторять несколько раз, пока выполняется некоторое заранее заданное условие.

Например, необходимо заполнить ведро водой из бочки. Взять кружку, наполнить кружку водой из бочки, вылить воду в ведро. Наполнить кружку водой из бочки, вылить воду в ведро. Повторять действия, пока ведро не наполнится водой.

Таким образом, форма организации действий, при которой выполнение одной и той же последовательности команд повторяется, пока выполняется некоторое заранее установленное условие, называется циклом или повторением.

Алгоритм, содержащий циклы, называется циклическим алгоритмом,

Алгоритм, содержащий циклы, называется циклическим алгоритмом, или алгоритмом с повторениями.

Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Например, Многие процессы в окружающем мире основаны на бесконечном повторении одной и той же последовательности явлений, то есть, зациклены, каждый год наступают зима, весна, лето, осень.

Обратите внимание!!! При составлении алгоритмов нельзя допускать зацикливания.

Рассмотрим ещё один пример алгоритма с повторениями.

Таню мама попросила собрать все красные помидоры. Таня взяла корзину и пошла в огород на грядку с помидорами.

Опишем последовательность действий Тани:

Сорвать красный помидор,

Положить помидор в корзинку,

Сорвать красный помидор,

Положить помидор в корзинку,

То есть Таня будет повторять действия «Сорвать красный помидор», и «Положить помидор в корзинку» пока не соберёт все красные помидоры.

Представим данный алгоритм с помощью блок-схемы:

Начало алгоритма;

Выполняемое действие (Подойти к грядке с помидорами);

Условие выполнения (Остались красные помидоры?)

Если да, то выполнять действия (сорвать красный помидор, положить помидор в корзинку). Если нет красных помидор, то пойти к маме.

Конец алгоритма.

То есть Таня действовала по алгоритму с повторениями. При его исполнении действия «Сорвать красный помидор» и «Положить помидор в корзинку» будут выполнены столько раз, сколько красных помидор на грядке.

Запомни: алгоритм с повторениями – это алгоритм, содержащий команды, которые повторяются, пока выполняется заданное условие.

Закрепи материал, выполнив задание. Обрати внимание при выполнении необходима регистрация (введи фамилию и имя)

Алгоритм «Почистить картошку»

Составь в тетради блок-схему алгоритма «Почистить картошку». Для этого используй команды: почистить картошку, возьми одну картошку, кастрюля полная?, положи картошку в кастрюлю.

Источник

Повторение — алгоритмическая конструкция, представляющая собой последовательность действий, выполняемых многократно. Алгоритмы, содержащие конструкцию повторения, называют циклическими или циклами. Последовательность действий, многократно повторяющаяся в процессе выполнения цикла, называется телом цикла.

В зависимости от способа организации повторений различают три типа циклов:

1) цикл с заданным условием продолжения работы;
2) цикл с заданным условием окончания работы;
3) цикл с заданным числом повторений.

Цикл с заданным условием продолжения работы (цикл-ПОКА, цикл с предусловием)

Логика работы этой конструкции описывается схемой, показанной на рис. 2.10.

На алгоритмическом языке эта конструкция записывается так:

нц пока <условие>
    <тело цикла (последовательность действий)>
кц

Выполняется цикл-ПОКА следующим образом: 1) проверяется условие (вычисляется значение логического выражения); 2) если условие удовлетворяется (Да), то выполняется тело цикла и снова осуществляется переход к проверке условия; если же условие не удовлетворяется, то выполнение цикла заканчивается. Возможны случаи, когда тело цикла не будет выполнено ни разу.

Пример 1

Алгоритм, по которому из всех имеющихся кирпичей отбираются целые кирпичи и складываются в машину.

алг отбор
нач
  нц пока есть кирпичи
    взять один кирпич
    если кирпич целый
      то положить кирпич в машину
    иначе отложить кирпич в сторону
    все
  кц кон

Пример 2

Правее Робота (клетка со звёздочкой) расположен коридор неизвестной длины. Необходимо, чтобы Робот закрасил все клетки этого коридора.

Пока будет выполняться условие справа свободно, Роботу следует выполнять команды:

вправо
закрась

Соответствующий алгоритм для Робота будет иметь вид:

нц пока справа свободно
  вправо
  закрась
кц

Пример 3

Требуется, не пользуясь операцией деления, получить частное q и остаток r от деления натурального числа х на натуральное число у.

Представим операцию деления как последовательные вычитания делителя из делимого. Причём вычитать будем до тех пор, пока результат вычитания не станет меньше вычитаемого (делителя). В этом случае количество вычитаний будет равно частному от деления q, а последняя разность — остатку от деления r.

Исполним этот алгоритм для х = 23 и у = 5.

Цикл с заданным условием окончания работы (цикл-ДО, цикл с постусловием)

Логика работы этой конструкции описывается схемой, показанной на рис. 2.11.

На алгоритмическом языке эта конструкция записывается так:

нц
  <тело_цикла (последовательность действий)>
кц при <условие>

Выполняется цикл-ДО следующим образом: 1) выполняется тело цикла; 2) проверяется условие (вычисляется значение логического выражения); если условие не удовлетворяется («Нет»), то снова выполняется тело цикла и осуществляется переход к проверке условия; если же условие удовлетворяется, то выполнение цикла заканчивается. В любом случае тело цикла будет выполнено хотя бы один раз.

Пример 4

Алгоритм по выучиванию наизусть четверостишия.

алг четверостишие
нач
  нц
    прочитать четверостишие по книге 1 раз
    рассказать четверостишие
  кц при не сделал ошибку кон

Пример 5

Вычислим значение переменной b согласно следующему алгоритму:

Составим таблицу значений переменных, задействованных в алгоритме:

Ответ: b = 255.

Пример 6

Спортсмен приступает к тренировкам по следующему графику: в первый день он должен пробежать 10 км; каждый следующий день следует увеличивать дистанцию на 10% от нормы предыдущего дня. Как только дневная норма достигнет или превысит 25 км, необходимо прекратить её увеличение и далее пробегать ежедневно ровно 25 км. Начиная с какого дня спортсмен будет пробегать 25 км?

Пусть х — количество километров, которое спортсмен пробежит в некоторый i-й день. Тогда в следующий (i + 1)-й день он пробежит х + 0,1х километров (0,1х — это 10% от х).

Цикл с заданным числом повторений (цикл-ДЛЯ, цикл с параметром)

Логика работы этой конструкции описывается схемой, показанной на рис. 2.12.

На алгоритмическом языке эта конструкция записывается так:

нц для i от i1 до i2 шаг R
  <тело цикла (последовательность действий)>
кц

В цикле-ДЛЯ всегда есть параметр цикла — величина целого типа, изменяющаяся в ходе выполнения цикла от своего начального значения il до конечного значения i2 с шагом R.

Выполняется цикл-ДЛЯ следующим образом: 1) параметру цикла присваивается начальное значение; 2) параметр цикла сравнивается с конечным значением; если параметр цикла не превышает конечное значение, то выполняется тело цикла, увеличивается значение параметра цикла на шаг и снова осуществляется проверка параметра цикла; если же параметр цикла превышает конечное значение, то выполнение цикла заканчивается.

Если величина шага в цикле с параметром равна единице, то шаг не указывают. Мы ограничимся рассмотрением именно таких циклов.

В отличие от двух предыдущих конструкций (цикл-ПОКА, цикл-ДО) цикл-ДЛЯ имеет строго фиксированное число повторений, что позволяет избежать зацикливания, т. е. ситуации, когда тело цикла выполняется бесконечно.

Пример 7

Алгоритм переправы через реку воинского отряда из пяти человек. Солдаты могут воспользоваться помощью двух мальчиков — хозяев небольшой лодки, в которой может переправиться или один солдат, или два мальчика.

алг переправа
нач
  нц для i от 1 до 5
    два мальчика переправляются на противоположный берег
    один мальчик высаживается на берег, другой плывёт обратно
    солдат переправляется через реку
    мальчик возвращается на исходную позицию
  кц
кон

Пример 8

Составим алгоритм вычисления степени с натуральным показателем n для любого вещественного числа а.

По определению:

При составлении алгоритма воспользуемся единой формулой, в которой число умножений равно показателю степени:

Исполним этот алгоритм для а = 4 и n = 3.

Пример 9

Для исполнителя Робот цикл с известным числом повторений реализуется с помощью следующей конструкции:

нц <число повторений> раз
  <тело цикла>
кц

Так, если правее Робота не встретится препятствий, то, выполнив приведённый ниже алгоритм, он переместится на пять клеток вправо и закрасит эти клетки:

алг
нач
  нц 5 раз
    вправо; закрасить
  кц
кон

Задание:

Приведите пример циклического алгоритма:

а) из повседневной жизни;
б) из литературного произведения;
в) из любой предметной области, изучаемой в школе.

Записать в тетрадь и отправить фото в VK

Практические задания будут на следующем уроке!

Источник

Циклы, их виды

Цикл с предусловием

Циклический алгоритм с постусловием

Цикл с параметром

Повторение в программировании

Цикл начала работы в программировании

Цикл окончания работы в программировании

Цикл со счетчиком в программировании

Сравнение цикличных структур

Пример 1

Пример 2

Пример 3

Цикл с заданным условием окончания работы (цикл-ДО, цикл с постусловием)

Пример 4

Пример 5

Пример 6

Цикл с заданным числом повторений (цикл-ДЛЯ, цикл с параметром)

Пример 7

Пример 8

Пример 9

Задание:

Не пропустите также: