Обучение методам построения алгоритмов на учебных исполнителях

Каким бы исполнителем ни пользовался учитель, рекомендуется следовать единой методической схеме обучения. При описании любого исполнителя алгоритмов необходимо выделять следующие его характеристики: среда, режимы работы, система команд, данные. Совокупность таких характеристик можно назвать архитектурой исполнителя. Рассмотрим примеры исполнителей. 3].

1. Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. В каждый конкретный момент известно положение исполнителя и направление его движения. У исполнителя существуют две команды:

Вперед n, где n _ целое число, вызывающая передвижение черепашки на n шагов в направлении движения.

Направо m, где m _ целое число, вызывающая изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке.

(Вместо n и m должны стоять целые числа).

Запись Повтори 5 [Команда1 Команда2]означает, что последовательность команд в скобках повторится 5 раз.

1. Черепашке дан для исполнения алгоритм:

Повтори 6 [Направо 60 Вперёд 15].

Какая фигура появится на экране?

• 1. правильный пятиугольник
• 2. правильный треугольник
• 3. правильный шестиугольник
• 4. правильный двенадцатиугольник

Рис. 2. Схема движения исполнителя «Черепашка»

Решение.

Выпуклый многоугольник называется правильным, если у него все стороны равны и все углы равны.

Черепашка шесть раз повторяет группу команд, указанную в скобках. При этом она каждый раз поворачивает в одном направлении — направо, на один и тот же угол и прочерчивает отрезки одинаковой длины.

Выполнив весь алгоритм, Черепашка совершит поворот на 600 • 6 = 3600.

Сумма внешних углов многоугольника = 360°.

Следовательно, получается замкнутая ломаная, образующая правильный многоугольник, состоящий из шести равных сторон, т. е.правильный шестиугольник.

2. Исполнитель Чертежник предназначен для построения рисунков на координатной плоскости.

При задании точек этой координатной плоскости, в отличие от того, как это принято в математике, координаты х и у разделяются запятой.

Чертежник имеет перо, которое можно поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остается след — отрезок от предыдущего положения пера до нового. При перемещении поднятого пера никакого следа на плоскости не остается. В начальном положении перо Чертежника всегда поднято и находится в точке (0, 0).

По команде подними перо Чертежник поднимает перо. Если перо уже было поднято, Чертежник игнорирует эту команду: он не меняет положение пера и не сообщает об отказе. Иначе говоря, каким бы ни было положение пера до команды подними перо, после этой команды оно будет поднятым.

Точно так же, независимо от первоначального положения, после выполнения команды опусти перо оно оказывается опущенным, то есть готовым к рисованию.

Рисунки Чертежник выполняет с помощью команд «переведи в точку» и «сдвинь на вектор».

Рис. 3. Результаты выполнения команды исполнителя Чертежник

По команде переведи в точку (а, b) Чертежник сдвигается в точку с координатами (а, &). На рис. 3. показаны результаты выполнения команды переведи в точку (2, 3) при различных положениях пера до этой команды. Видно, что независимо от предыдущего положения перо оказывается в точке (2, 3), но длина и направление отрезка, который при этом чертится, могут быть различны. Команду «переведи в точку» называют командой абсолютного смещения.