Простые команды. Исполнитель Робот. Циклы Исполнитель робот среда программирования кумир

Робот существует в определенной обстановке (прямоугольном клетчатом поле). Между некоторыми клетками поля могут быть расположены стены. Некоторые клетки могут быть закрашены (рис. 3.11).

Робот занимает ровно одну клетку поля.

По командам вверх, вниз, влево и вправо Робот перемещается в соседнюю клетку в указанном направлении. Если на пути оказывается стена, то происходит отказ - выдается сообщение о невозможности выполнить очередную команду.

По команде закрасить Робот закрашивает клетку, в которой стоит. Если клетка уже была закрашена, то она закрасится повторно, хотя никаких видимых изменений не произойдет.

Робот может исполнять только правильно записанные команды. Если вместо команды вниз написать внис, то Робот эту запись не поймет и сразу же сообщит об ошибке.

О
шибки: 1 синтаксические; 2. логические

Описания обстановок хранятся в текстовых файлах специального формата (формат.fil).

Текущая - обстановка, в которой находится Робот в данный момент (включая информацию о положении Робота).

Стартовая - обстановка, в которую принудительно помещается Робот в начале выполнения программы, использующей Робот.

Порядок работы:

1. 
   Задать стартовую обстановку по условию задачи:

2. Указать Исполнителя:

Меню Вставка →Использовать Робот

3. Написать алгоритм решения задачи.

4. Выполнить алгоритм (Меню Выполнение →Выполнить непрерывно /F9)

Система команд исполнителя Робот в системе КУМИР

Цикл – организация повторения действий, пока верно некоторое условие.

Тело цикла – набор повторяемых действий.

Условие – логическое выражение (простое или сложное (составное))
Типы циклов:

1.Цикл «Повторять n раз» 2. Цикл «Пока»
нц n раз нц пока
. . Тело цикла. . Тело цикла
кц кц

Пример: нц пока справа свободно

Общий вид цикла «Повторять n раз:

ПОВТОРИТЬ n РАЗ

КОНЕЦ
кц

Общий вид цикла «пока»:

ПОКА ДЕЛАТЬ

КОНЕЦ
Составные условия образуются из одного или нескольких простых условий и служебных слов И, ИЛИ, НЕ.

Пусть А - сверху свободно, В - справа свободно, тогда составное условие А И В - сверху свободно И справа свободно.

Пример: Пусть А – клетка закрашена (простое условие).

Проверка составного условия НЕ А:

а) А - выполнено, НЕ А (НЕ закрашено) - не выполнено.

б) А - не выполнено, НЕ А (НЕ закрашено) - выполнено.

Ветвление - форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия совершается либо одна, либо другая последовательность действий.

Общий вид команды ЕСЛИ:

ЕСЛИ ТО ИНАЧЕ

КОНЕЦ

В языке КУМИР:

Полное ветвление: Неполное ветвление:
если то если то

иначе

все все

Вспомогательный алгоритм - алгоритм, решающий некоторую подзадачу основной задачи.

В системе КУМИР вспомогательные алгоритмы пишутся в конце основной программы (после служебного слова кон ), вызываются на выполнение в основой программе по имени.

Вопросы и задания

1. Приведите все алгоритмы из трех команд, которые переместят Робота из исходного положения в клетку Б.

Существует ли для этой задачи алгоритм, при выполнении которого Робот делает:

а) два шага; б) четыре шага; в) пять шагов; г) семь шагов?

1. 
   Петя составил алгоритм, переводящий Робота из клетки А в клетку Б с закрашиванием каких-то клеток. Что должен сделать Коля с этим алгоритмом, чтобы получить алгоритм, переводящий Робота из Б в А и закрашивающий те же клетки?

7. Известны два вспомогательных алгоритма Робота

Нарисуйте, что получится при выполнении Роботом следующих основных алгоритмов:

8. Составьте алгоритмы, под управлением которых Робот закрасит указанные клетки:

10. Известно, что где-то правее Робота есть закрашенная клетка.

Составьте алгоритм, под управлением которого Робот закрасит ряд клеток до закрашенной клетки и вернется в исходное положение.

11. Известно, что Робот находится рядом с левым входом в горизонтальный коридор.

12. Известно, что Робот находится где-то в горизонтальном коридоре. Ни одна из клеток коридора не закрашена.

Составьте алгоритм, под управлением которого Робот закрасит все клетки этого коридора и вернется в исходное положение.

Составьте алгоритм, который закрашивает клетки:

а) ниже каждой закрашенной клетки;

б) выше и ниже каждой закрашенной клетки.

нц пока клетка закрашена

ЕСЛИ справа свободно ТО

вправо; закрась

к
ц

15. Напишите программу, с помощью которой Робот сможет попасть в клетку Б во всех трех лабиринтах.

З

адачи ГИА

1. 
   Коридор1. Робот находится где-то в вертикальном коридоре. Ни одна из клеток коридора не закрашена. Составить алгоритм, под управлением которого Робот закрасит все клетки этого коридора и вернется в исходное положение.

1. 
   К
   Надо

   Дано
   оридор2. Робот находится в верхней клетке узкого вертикального коридора. Ширина коридора – одна клетка, длина коридора может быть произвольной.

Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки внутри коридора и возвращающий Робота в исходную позицию. Например, для приведенного выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки (см.рисунок):

1. 
   На бесконечном поле имеется длинная горизонтальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находится в одной из клеток непосредственно сверху от стены. Начальное положение Робота также неизвестно. Одно из возможных положений:

Дано
апишите алгоритм для Робота, закрашивающий все клетки, расположенные выше стены и прилегающие к ней, независимо от размеров стены и начального положения Робота. Например, для приведенного рисунка Робот должен закрасить следующие клетки:

Конечное положение Робота может быть произвольным. При выполнении алгоритма Робот не должен разрушаться.

1. 
   На бесконечном поле имеется длинная вертикальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находится в одной из клеток, расположенной непосредственно справа от стены. Начальное положение робота также неизвестно. Одно из возможных положений робота приведено на рисунке (робот обозначен буквой «Р»):Напишите для работа алгоритм, закрашивающий все прилегающие к стене клетки: слева, начиная с верхней не закрашенной и через одну; справа, начиная с нижней закрашенной и через одну. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведенного выше рисунка робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок): Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стены и любой допустимой начальной позиции робота. При исполнении алгоритма Робот не должен разрушиться.

Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные левее вертикальной стены и выше горизонтальной стены и прилегающие к ним. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведённого выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок).

Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий прилегающие к стене клетки, сверху и снизу, начиная с левой и через одну. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведѐнного рисунка а) Робот должен закрасить следующие клетки (см. рис. б).

Конечное положение Робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стены и любой допустимой начальной позиции Робота.

1. 
   На бесконечном поле имеется длинная вертикальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находится в одной из клеток, расположенной непосредственно слевав от стены. Начальное положение робота также неизвестно. Одно из возможных положений робота приведено на рисунке (робот обозначен буквой «Р»):

• 
  слева все;
• 
  справа, начиная с верхней незакрашенной и через одну.

B
1102_ГИА2011

На бесконечном поле имеются две горизонтальные стены. Длина стен неизвестна. Расстояние между стенами неизвестно. Робот находится над нижней стеной в клетке, расположенной у ее левого края. Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные выше нижней стены и ниже верхней стены и прилегающие к ним. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведенного выше рисунка робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок):

Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера поля и любого допустимого расположения стен внутри прямоугольного поля. При исполнении алгоритма Робот не должен разрушиться.

В
1103_ГИА_2011

Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные выше горизонтальной стены и правее вертикальной стены и прилегающие к ним. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведённого выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок).

Исполнитель Робот Система команд исполнителя Робот Команды перемещения: вверх, вниз, влево, вправо Робот перемещается на одну клетку вверх, вниз, влево, вправо. Команда закрасить – закрашивает клетку, в которой стоит Робот. Проверка истинности условия: сверху свободно, снизу свободно, слева свободно, справа свободно Робот проверяет истинность условия отсутствия стены у той клетки, где находится Робот. Можно использовать запись составных условий, образованных логическими операциями И, ИЛИ, НЕ.

Исполнитель Робот Непосредственное редактирование обстановки Все команды редактирования обстановки выполняются с помощью мыши: поставить/убрать стену – щелкнуть по границе между клетками, закрасить/очистить клетку – щелкнуть по клетке, переместить Робота – перетащить мышью в нужную клетку.

Исполнитель Робот Команды меню Робот Показать поле Робота Делает видимым окно наблюдения за Роботом. Напечатать обстановку Создает файл в формате PDF, изображающий текущую обстановку в цветном или в черно-белом варианте. Сохранить обстановку в файл Создает текстовый файл с описанием обстановки во внутреннем формате *.fil. Этот файл в дальнейшем может быть загружен в качестве стартовой обстановки (команда Сменить стартовую обстановку) или при редактировании стартовой обстановки (команда Открыть окна редактирования стартовой обстановки). Сменить как стартовую обстановку Устанавливает новое имя файла стартовой обстановки (с помощью стандартного диалога) и загружает новую стартовую обстановку. Вернуться в стартовую обстановку Делает стартовую обстановку текущей.

Исполнитель Робот Изображение текущей обстановки в окне наблюдения Изображение текущей обстановки всегда полностью помещается в рабочем поле окна наблюдения за Роботом. Фон рабочего поля – зеленый. Закрашенные клетки – серые. Между клетками – тонкие черные линии. Стены Изображаются толстыми желтыми линиями. В клетке рабочего поля окна наблюдения Робот изображается ромбиком.

Исполнитель Робот Пример 1. Составим алгоритм с именем «Ход конем», что бы Роботу попасть из точки А в точку Б (Рис.3). Алгоритм имеет вид (Рис. 4.). После его исполнения Робот переместиться в нужную точку (Рис.5). Алгоритм, записанный на языке исполнителя называется программой. Рис.3Рис.4 Рис.5

И сегодня поговорим о циклах. Давайте разберемся, что же такое цикл и как научить выполнять циклические алгоритмы нашего Робота.

Итак, что такое цикл ? Представьте, что мы находимся на уроке физической культуры и перед нами стоит задача сделать 7 приседаний . Это задание можно оформить в виде линейного алгоритма и тогда оно будет выглядеть примерно так:

сделай приседание

сделай приседание

сделай приседание

сделай приседание

сделай приседание

сделай приседание

сделай приседание

Т. е мы повторили команду сделай приседание 7 раз. А есть ли смысл писать 7 одинаковых команд? Может проще дать команду сделай 7 приседаний ? Конечно проще и правильнее. Это и есть цикл . Вы можете сами вспомнить примеры циклов из жизни — их довольно много.

Таким образом линейный алгоритм , где повторяются одни и те же команды мы можем оформить в виде циклического алгоритма — примерно так:

повторяй 7 раз

сделай приседание

конец цикла

Вот так, на придуманном нами языке мы оформили цикл. У исполнителя Робот тоже есть возможность записывать циклы. Причем, циклы бывают разные . Тот вариант, который мы только что рассмотрели называется цикл со счетчиком или цикл с параметром .

Виды циклов.

Цикл со счетчиком.

Цикл со счетчиком применяется когда заранее известно сколько повторений необходимо сделать. В примере выше с приседаниями именно такой случай.

Для того, чтобы написать цикл со счетчиком для исполнителя необходимо знать его синтаксис. А он такой:

нц <количество повторений > раз

<команда 1>

<команда 2>

…

<команда n>

Здесь мы должны указать количество повторений (число) и команды, которые будут повторяться. Команды, которые повторяются в цикле называют телом цикла .

Давайте рассмотрим это на примере.

Изначально Робот находился в левой верхней клетке.

Давайте для начала решим задачу линейно. В этом случае мы будет закрашивать текущую клетку и перемещаться на 1 клетку вправо и программа будет выглядеть так:
использовать Робот
алг
нач

закрасить

вправо

закрасить

вправо

закрасить

вправо

закрасить

вправо

закрасить

вправо

закрасить

вправо

закрасить

вправо

Как видим, команды закрасить и вправо повторяются 7 раз. Давайте теперь перепишем программу с использованием цикла. Кстати, чтобы вставить цикл в свою программу можно в меню Вставка выбрать пункт нц-раз-кц или нажать одну из комбинаций клавиш Esc, Р (русская буква Р) или Esc, H (латинская буква H). Причем клавиши надо нажимать последовательно — сначала Esc, отпустить ее и только потом Р или H.

Так вот, наша программа с циклом будет выглядеть так:

использовать Робот

нц 7 раз

закрасить

вправо

Если мы ее запустим, то увидим, что в результате получится тоже самое — 7 закрашенных клеток. Однако программа стала короче и значительно грамотней с алгоритмической точки зрения!

В качестве разминки и закрепления предлагаю самостоятельно написать программу для Робота, которая нарисует квадрат со стороной 7 клеток. Естественно, используя цикл. Жду решения в комментариях.

Цикл с условием.

При решении задачи 19 ГИА по информатике с Роботом использовать цикл со счетчиком не получится. Так как там поле, как правило, бесконечное и стены не имеют конкретной длины. Поэтому мы не сможем определить количество повторений для цикла со счетчиком. Но не беда — нам поможет цикл с условием .

Вернемся к физкультуре и изменим задачу. Ведь кто-то может и не сделать 7 приседаний, а другой способен сделать 27. Можно ли учесть это при создании цикла? Конечно. Только теперь мы будем использовать не счетчик (количество повторений), а условие. К примеру, пока не устал, делай приседания. В этом случае человек будет делать не конкретное число приседаний, а приседать до тех пор, пока не устанет. И наш цикл на абстрактном языке примет такой вид:

пока не устал

сделай приседание

конец цикла

Слова не устал в нашем случае — это условие. Когда оно истинно, цикл выполняется. Если же оно ложно (устал) тело цикла не будет выполнено. У исполнителя Робот есть несколько условий

сверху свободно

снизу свободно

слева свободно

справа свободно

сверху стена

снизу стена

слева стена

справа стена

Но в условии задачи 19 ГИА указаны только первые 4. Так что будем пользоваться только ими.

Теперь давайте решим следующую задачу для Робота — нарисовать вертикальную линию от левой до правой границы поля использую цикл с условием. Изначально Робот находится в левом верхнем углу.

Давайте сначала сформулируем словесный алгоритм — т. е. опишем словами что нужно делать Роботу. Этот алгоритм будет звучать примерно так:

«Пока справа свободно делай шаг вправо и закрашивай клетку »

В результате Робот пробежит по всем клеткам вправо и будет их закрашивать до тех пор, пока справа не окажется стена.

Исходный код нашей программы для Робота будет примерно такой:

использовать Робот

нц пока справа свободно

вправо

закрасить

В результате выполнения этой программы мы увидим вот такую картину:

КуМир (К омплект У чебных МИР ов) — это свободно распространяемая кроссплатформенная русскоязычная система программирования, предназначенная для начального обучения основам алгоритмизации. Скачать КуМир 1.9 можно на сайте разработчиков или на официальном сайте проекта .

Достоинства :

• свободно распространяемая среда (лицензия GPL 2.0);
• кроссплатформенность (Windows, Linux );
• поддержка со стороны российских разработчиков (НИИСИ РАН);

• русскоязычные команды языка программирования;
• развитые возможности отладки программ;
• автоматическое выравнивание, показывающее структуру программы;
• возможность строить заготовки задач с автоматической проверкой;
• возможность управления исполнителями из программы;
• возможность подключения новых исполнителей.

Недостатки: :

• сложно мотивировать учащихся на изучение языка, который нигде не применяется;
• очень медленная работа интерпретатора (обещают существенно ускорить в версии 2.0, которая сейчас разрабатывается);

• нельзя менять значения аргументов внутри вспомогательных алгоритмов (например, в реализации алгоритма Евклида как функции приходится заводить две лишние переменные);
• нельзя вызывать функцию как процедуру, игнорируя ее результат (например, когда результат функции — код возврата и в данном случае он меня не интересует);
• неудобная и неполная справочная система;
• нет форматного вывода на консоль и в файл, как в Паскале (типа вывод x:4); это нужно, например, чтобы вывести на экран матрицу ровными столбиками.

Планируется, что КуМир будет одной из систем программирования, разрешенных при проведении компьютерного варианта ЕГЭ по информатике (подробности см. в блоге).

На этой странице представлены методические разработки автора по использованию среды КуМир в 6-8 классах общеобразовательной школы.

Новости теперь и в Telegram-канале

2 апреля 2019 г.
Размещена работа Е.В. Дрожжиной «Алгоритмика на Кумире. Сборник заданий по программированию» (Белгород, 2016).

19 декабря 2017 г.
Добавлен практикум для подготовки к ОГЭ по информатике (задача 20.1 с Роботом).

1 марта 2013 г.
Добавлены материалы к докладу «Практикумы с автоматической проверкой решений в среде КуМир» на V Международном педагогическом марафоне учебных предметов (28 февраля — 1 марта 2013 года, г. Великие Луки).

27 января 2013 г.
Добавлен практикум «Задачи C2» для подготовки к ЕГЭ по информатике.

12 октября 2012 г.
Добавлен доклад «Программирование по-русски» на Седьмой межрегиональной научно-практической конференции «Развитие региональной образовательной информационной среды» .

11 апреля 2012 г.
Добавлена контрольная работа по исполнителю Робот (в форме курса).

Лицензионное соглашение

1. 1) публикация материалов в любой форме, в том числе размещение материалов на других Web-сайтах;
2. 2) распространение неполных или измененных материалов;
3. 3) включение материалов в сборники на любых носителях информации;
4. 4) получение коммерческой выгоды от продажи или другого использования материалов.

Скачивание материалов означает, что вы приняли условия этого лицензионного соглашения.

ОГЭ по информатике

Практикум для подготовки к ОГЭ по информатике содержит 7 разделов, представляющих разные типы задач:

1. Закрытый коридор.
2. Одна стенка.
3. Один ряд, много стенок.
4. Два ряда.
5. Стенки с проходами.
6. Лестницы.
7. Разные сложные задачи.

Материалы курса:

Массивы

Практикум по обработке массивов состоит из двух частей. Первая часть («Массивы-1») содержит 6 разделов:

1. Заполнение массива.
2. Обработка всех элементов массива.
3. Минимум и максимум.
4. Подсчёт элементов массива.
5. Суммы и произведения элементов.
6. Поиск в массиве.

Вторая часть («Массивы-2») содержит 6 разделов:

1. Реверс массива.
2. Циклический сдвиг элементов.
3. Отбор элементов массива по условию.
4. Сортировка методом пузырька.
5. Сортировка методом выбора.
6. Двоичный поиск.

Материалы курса:

• Практикум «Массивы-1»
• Контрольная работа по первой части курса (тоже в формате курса:-).
• Учителя могут получить решения электронной почте .

Символьные строки

Практикум по обработке символьных строк содержит 5 разделов:

1. Работа с отдельными символами.
2. Замена символов.
3. Подсчёт символов.
4. Разбор символьных строк.
5. Вычисление арифметических выражений.

Материалы курса:

• Практикум «Строки» для использования в среде КуМир (версия не ниже 1.8).
• Учителя могут получить решения всех задач практикума. Для этого нужно связаться с автором по электронной почте .

Функции

Практикум по составлению алгоритмов-функций содержит 6 разделов:

1. Функции с одним параметром.
2. Функции с несколькими параметрами.
3. Обработка символьных строк.
4. Логические функции.
5. Обработка массивов.
6. Рекурсивные функции.

Материалы курса:

• Практикум «Функции» для использования в среде КуМир (версия не ниже 1.8).
• Учителя могут получить решения всех задач практикума. Для этого нужно связаться с автором по электронной почте .

Подготовка к ЕГЭ по информатике

Практикум по решению задач C2 (см. также материалы для подготовки к ЕГЭ) содержит 5 разделов:

1. Максимумы и минимумы.
2. Подсчёт и поиск элементов.
3. Суммы, средние и произведения.
4. Последовательности.
5. Матрицы.

Материалы курса:

• Практикум «Задачи C2» для использования в среде КуМир (версия не ниже 1.8).
• Учителя могут получить решения всех задач практикума. Для этого нужно связаться с автором по электронной почте .

Водолей

Курс по исполнителю Водолей состоит из 6 уроков:

• Урок 0. Знакомство с исполнителем Водолей. Управление с помощью пульта.
• Урок 1. Составление программы для управления Водолеем.
• Урок 2. Циклы «N раз».
• Урок 3.
• Урок 4. Переменные.
• Урок 5. Ветвления.

Материалы курса:

Робот

Курс по исполнителю Робот состоит из 12 уроков:

• Урок 1. Знакомство с исполнителем Робот. Линейные алгоритмы.
• Урок 2. Циклы «N раз».
• Урок 3. Циклы «N раз» (решение задач).
• Урок 4. Вложенные циклы.
• Урок 5. Циклы с условием (циклы «пока»).
• Урок 6. Ветвления.
• Урок 7. Сложные условия.
• Урок 8. Вспомогательные алгоритмы.
• Урок 9. Переменные.
• Урок 10. Алгоритмы с результатом (алгоритмы-функции).
• Урок 11. Циклы с переменной.
• Урок 12. Алгоритмы с параметрами.

Материалы курса:

• Презентация

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3 в ПРОГРАММЕ «КУМИР»

СРЕДА «РОБОТ»

Цель: Научится писать программы с циклом пока и ветвлением если-то-иначе для робота.

Справка

1. Цикл пока создается структурами, например:

2. Ветвление создается структурой если <условие>

то <действие>

иначе <действие>

Условиями могут быть: радиация , температура, стена и положение на поле

Задание № 1 МИННОЕ ПОЛЕ.

Справка : цикл пока создается структурами

Задание № 2: ПИТСТОП.

Задание № 3: ОПАСНОСТЬ.