5 клас Урок 27

Алгоритми з повтореннями

У природі можна спостерігати процеси, які багаторазово повторюються. Так, наприклад, кожного дня Сонце сходить над горизонтом і заходить за горизонт. 

Кожного місяця можна бачити на небосхилі одне й те саме змінення фаз Місяця.

Кожного року Сонце проходить через одні й ті самі сузір'я - сузір'я Зодіаку.

Процеси, які повторюються, називаються циклічними.

Кожний з вас бере участь у циклічних процесах. Так, у школі протягом одного семестру щотижня в одні й ті самі  дні  відбуваються  одні  й ті  самі уроки згідно з розкладом.

Кожного робочого дня в школі уроки й перерви тривають протягом одних і тих самих інтервалів часу.

Кожного разу, коли вам потрібно закип'ятити воду в чайнику, ви виконуєте одну Й ту саму послідовність дій. Найчастіше ви йдете або ідете з дому до спортивної секції або музичної школи одним і тим самим маршрутом.

Герой твору Марка Твена Том Сойєр мав фарбувати огорожу за циклічним алгоритмом: одну й ту саму команду — фарбування стовпчика огорожі — слід повторювати, доки всю огорожу не буде пофарбовано.

А щоб вивчити строфу вірша напам'ять, спочатку її читають, а тоді пробують розповісти по пам'яті. Якщо це не вдається, то продовжують читати знову — тобто повторюють цю дію кілька разів.

Наведені приклади можна подати циклічними алгоритмами, оскільки в кожному з них повторюються деякі дії. Кількість повторів може бути різною, але скінченною: діжку можна заповнити за 8 повторень, кількість повторів під час фарбування огорожі залежить від кількості стовпчиків, а кількість повторів під час вивчення вірша залежить від здібностей до запам'ятовування конкретної людини.

Для опису циклічних алгоритмів використовують алгоритмічну структуру повторення.

В алгоритмах розв'язування багатьох задач потрібно виконати одну або кілька команд більше ніж один раз.

Для цього такі алгоритми мають містити команди, які визначатимуть, які команди повинні виконатися неодноразово і скільки саме разів.

Розглянемо таку задачу.

Задача. У дворі є порожні діжка і відро ємністю 50 л і 10 л відповідно та колодязь. Потрібно наповнити діжку водою.

Очевидно, для розв'язування цієї задачі потрібно виконати такий алгоритм:

Повторення — базова алгоритмічна структура, призначена для організації багаторазового виконання набору команд.

Вираз «багаторазове виконання» означає, що команди будуть виконуватися скінченну кількість разів.

Кількість повторень у циклічних алгоритмах може бути або заздалегідь відомою, або ні, тому розрізняють:

Якщо кількість повторень заздалегідь не відома, то для припинення циклу задається деяка умова, яка і забезпечує скінченність виконання команд, що повторюються.

Цикл повторення з невідомою кількістю повторень передбачає перевірку деякої умови, як наприклад, в алгоритмі забивання цвяха в дошку.

У разі, коли в алгоритмі кількість повторів заздалегідь не відома, у середовищі Скретч використовують команду Завжди.

Щоб зупинити виконання команд, розміщених у тілі такого циклу, користувачу слід натиснути кнопку Стоп.

У середовищі Скретч складений алгоритм можна подати у вигляді програми.

Для допитливих. Студія коду

Питання для самоперевірки:
1. Як розрізнити лінійні та циклічні алгоритми?
2. Наведіть приклади структури повторення в алгоритмах із навколишнього життя, навчальної діяльності.
3. Як виконувати алгоритми з повторенням з навчальної діяльності та побуту?
4. Які команди слід добрати для реалізації алгоритмічної структури повторення в середовищі Скретч?

Домашнє завдання. За підручником с.186 - 188
На платформі онлайн середовища Scratch 2 продовжувати працювати над проєкт Заблукалий у космосі (алгоритм створення за посиланням ).