Команды исполнителя робот
Отдельное указание (предписание) исполнителю, чтобы он выполнил какое-то конкретное действие, называется командой исполнителя. Из команд, которые понимает исполнитель, складывается система команд исполнителя (СКИ).
Система команд исполнителя Робот достаточно проста и не требует большого времени для освоения. В его систему команд входят команды перемещения, команда, закрашивающая клетку, а также команды, позволяющие реализовать три основных типа алгоритмических конструкций. Кроме того, исполнитель Робот понимает три базовых логических операции.
На данной странице рассматриваются команды исполнителя робот, который используется в заданиях ОГЭ по информатике и при изучении алгоритмизации в школьном курсе.
Начать работу со стандартным Исполнителем Робот можно перейдя по ссылке. Прочитать подробнее о работе с исполнителем можно на странице «Исполнитель робот».
Команды, перемещающие робота
Для перемещения робота служат четыре команды.
ВВЕРХ
ВЛЕВО
ВПРАВО
Команды проверки
СЛЕВА СВОБОДНО
СПРАВА СВОБОДНО
СВЕРХУ СВОБОДНО
СНИЗУ СВОБОДНО
Цикл «ПОКА»
В стандартных задачах для робота обычно указывается, что длина стен и проходов между стенами неизвестна. Деление поля на клетки в таком случае становится достаточно условным и мы заранее не можем знать сколько шагов роботу потребуется, чтобы пройти клетку целиком.
Рассмотрим следующее задание:
Робот стоит слева от стены и ему необходимо добраться до стены, находящейся справа. Так как мы не знаем сколько команд «направо» должен выполнить робот, чтобы оказаться возле стены, нам необходимо будет воспользоваться циклом.
Простейшим вариантом цикла является цикл с условием, который описывается с помощью трех ключевых слов:
Ключевое слово «ПОКА» ставится сразу после «НЦ». После «ПОКА» используется одна из команд проверки, описанных выше.
В нашем случае мы дадим задание роботу, чтобы он проверял в цикле, свободно ли место справа от него. Внутри циклической конструкции мы зададим всего одну команду — «вперед». Цикл будет выполняться пока условие «справа свободно» будет истинным. Когда робот дойдет до стены, цикл остановится.
Данную конструкцию можно написать и в одну строчку:
Логические операции
«НЕ», стоящее перед командой проверкой, меняет её значение на противоположное. Если результат команды проверки истинен, то стоящая перед ней «НЕ» поменяет результат на ложный, и наоборот.
«НЕ» следует ставить перед командой проверкой, но не внутри нее. Например, «справа не свободно» будет неправильным написанием, а «не справа свободно» — правильным.
Робот стоит возле стены и ему необходимо пройти вдоль стены вверх до тех пор, пока она не кончится.
В данном случае мы будем проверять в цикле наличие стены справа с помощью составной конструкции «не справа свободно». Можно сказать, что мы будем двигаться вверх, как бы держась правой рукой за стену.
Круглые скобки
Закрашивание клеток
ЗАКРАСИТЬ
Условие
ЕСЛИ . ТО . ВСЕ
Условия используют, чтобы определить, следует ли выполнять ту или иную команду или последовательность команд.
Робот стоит возле стены. В стене есть проход. Сверху тоже есть стена. Длины стен и прохода неизвестны. Нам необходимо закрасить клетки, помеченные лиловым цветом.
Мы можем двигаться вверх пока сверху свободно и красить клетки, но вот красить клетку возле прохода в стене нам не надо. Создадим условие, чтобы красить только те клетки, которые находятся возле вертикальной стены. Напишем программу, в которой внутри цикла используем наше условие. В конце программы поставим еще одну команду «закрасить», чтобы закрасить клетку, в которой остановится робот.
Вложенные конструкции
Алгоритмические конструкции могут быть вложенными друг в друга. В предыдущем примере мы рассмотрели условие, вложенное в цикл.
Вложенными могут быть циклы. То есть один цикл может находиться внутри другого цикла.
Условия могут также быть вложенными одно в другое.
Допускаемое количество вложенности зависит от реализации языка программирования, но в любом случае оно исчисляется десятками.
4. Циклический алгоритм
В жизни, однако, часто встречаются инструкции, в которых требуется один и тот же набор действий выполнять много раз подряд: «Иди, пока не придешь», «Закручивай гайку, пока не завернешь до отказа» и так далее. Используя только ветвление, такие алгоритмы записать не удастся. Для этого нужна новая форма организации действий – цикл. Если какие-либо операторы необходимо выполнить несколько раз, то их не переписывают каждый раз заново, а организуют цикл.
Циклический алгоритм – это алгоритм, в котором некоторая последовательность действий повторяется несколько раз.
Алгоритм заточки карандашей 2. Алгоритм просмотра телевизора
5.Виды циклов
Цикл с предусловием (цикл пока)
Телом цикла называются команды, многократно повторяющиеся в процессе его выполнения. Перед выполнением цикла происходит присваивание начальных значений переменным, меняющимся в ходе его выполнения. Собственно выполнение цикла Пока начинается с проверки условия его окончания. Поэтому такую разновидность цикла называют еще циклом с предусловием. Переход к выполнению тела цикла, включающего в себя рабочий блок и изменение значений аргументов, осуществляется только в том случае, если условие выполняется. В противном случае происходит выход из цикла. В частности, может оказаться, что тело цикла не будет выполнено ни разу (если с самого начала условие не выполняется). С другой стороны, для того чтобы цикл не повторялся бесконечно, необходимо в теле цикла осуществлять действия, приводящие к ситуации, когда условие перестанет быть истинным. Этой цели и служит блок изменения значений аргументов.
2. Цикл с постусловием (цикл до)
Цикла с заранее неизвестным числом повторений. Здесь условие выполнения цикла проверяется в конце выполнения тела цикла, то есть в любом случае тело цикла будет выполнено хотя бы один раз. Цикл До называют циклом с постусловием потому что выполняется тело цикла а потом проверяется условие.
3. Арифметический цикл (цикл для) – цикл с параметром.
В том случае, когда количество повторений заранее известно, используется цикл Для. Здесь само условие выполнения цикла содержит информацию о том, сколько раз надо повторить его выполнение, например, в виде диапазона изменения цикловой переменной. Цикл для называют арифметическим циклом
Цикл с предусловием (цикл ПОКА)
Цикл с постусловием (цикл ДО)
Цикл с параметром (цикл ДЛЯ)
пока условие, повторять
до условие
для параметр
от начзнач до конзнач
шаг значение
Выполнение тела цикла повторяется, пока условие цикла истинно. Когда условие становится ложным, цикл заканчивает выполнение. Служебные слова нц и кц обозначают начало цикла и конец цикла соответственно.
Здесь используется условие окончания цикла. Когда оно становится истинным, цикл заканчивает работу.
Цикл выполняется последовательно от начального значения до конечного с указанным шагом.
Пример 1. Дана последовательность, общий член которой определяется формулой
Вычислить при n 2 сумму тех ее членов, которые больше заданного числа .
Решение: При решении задачи находится очередной член последовательно и, если он больше , добавляется к сумме.
Операторы цикла в языке Си
Рассмотрим третью алгоритмическую структуру — цикл.
Циклом называется блок кода, который для решения задачи требуется повторить несколько раз.
Каждый цикл состоит из
- блока проверки условия повторения цикла
- тела цикла
Цикл выполняется до тех пор, пока блок проверки условия возвращает истинное значение.
Тело цикла содержит последовательность операций, которая выполняется в случае истинного условия повторения цикла. После выполнения последней операции тела цикла снова выполняется операция проверки условия повторения цикла. Если это условие не выполняется, то будет выполнена операция, стоящая непосредственно после цикла в коде программы.
В языке Си следующие виды циклов:
- while — цикл с предусловием;
- do…while — цикл с постусловием;
- for — параметрический цикл (цикл с заданным числом повторений).
Цикл с предусловием while
Общая форма записи
Если Условие выполняется (выражение, проверяющее Условие , не равно нулю), то выполняется БлокОпераций , заключенный в фигурные скобки, затем Условие проверяется снова.
Последовательность действий, состоящая из проверки Условия и выполнения БлокаОпераций , повторяется до тех пор, пока выражение, проверяющее Условие , не станет ложным (равным нулю). При этом происходит выход из цикла, и производится выполнение операции, стоящей после оператора цикла.
Пример на Си : Посчитать сумму чисел от 1 до введенного k
Результат выполнения 
При построении цикла while , в него необходимо включить конструкции, изменяющие величину проверяемого выражения так, чтобы в конце концов оно стало ложным (равным нулю). Иначе выполнение цикла будет осуществляться бесконечно (бесконечный цикл).
Пример бесконечного цикла
while — цикл с предусловием, поэтому вполне возможно, что тело цикла не будет выполнено ни разу если в момент первой проверки проверяемое условие окажется ложным.
Например, если в приведенном выше коде программы ввести k=-1, то получим результат 
Цикл с постусловием do. while
Общая форма записи
Цикл do. while — это цикл с постусловием, где истинность выражения, проверяющего Условие проверяется после выполнения Блока Операций , заключенного в фигурные скобки. Тело цикла выполняется до тех пор, пока выражение, проверяющее Условие , не станет ложным, то есть тело цикла с постусловием выполнится хотя бы один раз.
Использовать цикл do. while лучше в тех случаях, когда должна быть выполнена хотя бы одна итерация, либо когда инициализация объектов, участвующих в проверке условия, происходит внутри тела цикла.
Пример на Си . Проверка, что пользователь ввел число от 0 до 10
Результат выполнения: 
Параметрический цикл for
Общая форма записи
for — параметрический цикл (цикл с фиксированным числом повторений). Для организации такого цикла необходимо осуществить три операции:
- Инициализация — присваивание параметру цикла начального значения;
- Условие — проверка условия повторения цикла, чаще всего — сравнение величины параметра с некоторым граничным значением;
- Модификация — изменение значения параметра для следующего прохождения тела цикла.
Эти три операции записываются в скобках и разделяются точкой с запятой ; ;. Как правило, параметром цикла является целочисленная переменная.
Инициализация параметра осуществляется только один раз — когда цикл for начинает выполняться.
Проверка Условия повторения цикла осуществляется перед каждым возможным выполнением тела цикла. Когда выражение, проверяющее Условие становится ложным (равным нулю), цикл завершается. Модификация параметра осуществляется в конце каждого выполнения тела цикла. Параметр может как увеличиваться, так и уменьшаться.
Пример на Си : Посчитать сумму чисел от 1 до введенного k
Результат выполнения
В записи цикла for можно опустить одно или несколько выражений, но нельзя опускать точку с запятой, разделяющие три составляющие цикла.
Код предыдущего примера можно представить в виде
Параметры, находящиеся в выражениях в заголовке цикла можно изменить при выполнении операции в теле цикла, например
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // для возможности использования scanf
#include <stdio.h>
int main() <
int k; // объявляем целую переменную key
int sum = 0; // начальное значение суммы равно 0
printf( "k = " );
scanf( "%d" , &k); // вводим значение переменной k
for ( int i=1; i<=k; ) // цикл для переменной i от 1 до k с шагом 1
<
sum = sum + i; // добавляем значение i к сумме
i++; // добавляем 1 к значению i
>
printf( "sum = %d\n" , sum); // вывод значения суммы
getchar(); getchar();
return 0;
>
В цикле for может использоваться операция запятая — , — для разделения нескольких выражений. Это позволяет включить в спецификацию цикла несколько инициализирующих или корректирующих выражений. Выражения, к которым применяется операция запятая, будут вычисляться слева направо.
Результат выполнения 
Вложенные циклы
В Си допускаются вложенные циклы, то есть когда один цикл находится внутри другого:
Пример : Вывести числа от 0 до 99, по 10 в каждой строке
Результат выполнения 
Рекомендации по выбору цикла
При выборе цикла необходимо оценить необходимость проверки условия при входе в цикл или по завершении прохождения цикла.
Цикл с постусловием удобно применять в случаях, когда для проверки условия требуется вычислить значение выражения, которое затем будет размещено в теле цикла (см. выше пример ввода числа от 0 до 10).
Цикл c предусловием используется в случае если все переменные, участвующие в выражении, проверяющем условие, проинициализированы заранее, но точное число повторений цикла неизвестно или предполагается сложная модификация переменных, участвующих в формировании условия повторения цикла.
Если цикл ориентирован на работу с параметром, для которого заранее известно число повторений и шаг изменения, то более предпочтительным является параметрический цикл. Очень удобно использовать параметрический цикл при работе с массивами для перебора элементов.
Операторы прерывания и продолжения цикла break и continue
В теле любого цикла можно использовать операторы прерывания цикла — break и продолжения цикла — continue .
Оператор break позволяет выйти из цикла, не завершая его.
Оператор continue позволяет пропустить часть операторов тела цикла и начать новую итерацию.
Пример на Си : Вывести числа от 0 до 99 ниже главной диагонали
Результат выполнения 
Пример на Си : Вывести числа от 0 до 99 исключая числа, оканчивающиеся на 5 или 8
Результат выполнения 
При вложенных циклах действия операторов break и continue распространяется только на самую внутреннюю структуру, в которой они содержатся.
Оператор безусловного перехода goto
Общая форма записи
Выполнение оператора goto вызывает передачу управления в программе операции, помеченной Меткой . По сути Метка является идентификатором адреса операции, которой должно быть передано управление. Для отделения Метки от Операции используется двоеточие — : .
Метка может располагаться в программе как до оператора goto , так и после него. Имена Меток образуются по тем же правилам, что и имена переменных.
Пример на Си : Вывести все целые числа от 5 до 0.
Результат выполнения 
Использование оператора goto в программах на Си без крайней необходимости не рекомендуется, поскольку это может повлечь за собой ряд ошибок, связанных с плохой читаемостью кода программы. Использование операторов цикла позволяет практически полностью исключить необходимость использования оператора goto .
Различные варианты программирования циклического алгоритма
В жизни людей очень часто встречаются циклы. Будь то жизнь маленького ребёнка или взрослого человека, а то и пожилых людей. Эти циклы можно расписать как выполнение одних и тех же действий, пока выполняется определённое условие. К примеру, взрослый человек находится на работе до момента, когда наступит время его ухода. И так изо дня в день, однако, есть и исключения в виде выходных. В жизни детей можно привести такой пример, как обязанность каждый день ходить в школу до момента, когда наступят выходные или каникулы.
Циклические алгоритмы – это алгоритмы, в которых некоторая часть операций повторяется многократно.
Цикл – конструкция с оператором, который повторяется определённое или неопределённое заранее количество раз. Действия, выполняющиеся последовательно внутри цикла, называют телом цикла.
В разных средах программирования циклические конструкции могут быть реализованы по-разному, но неизменным остается главный признак, отличающий циклы от линейных операций и ветвлений – возможность перемещения по программе не только «сверху-вниз», но и «снизу-вверх», для возврата к уже выполненным ранее действиям.
Циклы разделяют на три типа в зависимости от метода организации повторений:
- Цикл, в котором задано условие окончания работы;
- Когда известно условие продолжения работы цикла;
- Когда известно число повторений цикла.
Программирование циклического алгоритма
Выбрав среду программирования Паскаль необходимо познакомиться с операторами, с помощью которых можно разработать программу с циклом. Ими являются while, repeat, for. Оператор while был разобран ещё на прошлом уроке, однако забывать о нём нельзя.
Цикл с предусловием
Цикл с предусловием реализует циклический алгоритм, записанный на языке программирования, с использованием определённого условия, истинность которого проверяется перед каждой итерацией цикла. Выполнение цикла прекращается, когда условие становится ложным.
Цикл с постусловием
Цикл с постусловием – это алгоритм циклической структуры, в котором проверка условия продолжения осуществляется после выполнения тела цикла.
Тело цикла с постусловием всегда выполняется как минимум один раз, независимо от истинности или ложности условия. Это его ключевое отличие от цикла с предусловием.
Такие циклы удобны, когда в условии используется результат выполнения тела цикла. Например, если мы хотим найти в тексте слово «стоп», мы должны сначала прочитать очередное слово, и только потом проверить, является ли оно искомым или следует продолжить поиск.
Цикл с заданным числом повторений
Этот вид цикла вместо логического условия выполнения использует параметр (счетчик) – специальную переменную, которая на каждом шаге цикла получает очередное значение из определенного диапазона. Цикл повторяется до тех пор, пока не будут перебраны все элементы диапазона. Таким образом, определяя диапазон, мы определяем заранее заданное число повторений.
Операторы цикла
Для программирования циклических алгоритмов и корректного выполнения программ с их использованием, необходимо знать операторы цикла. Чаще всего, в языке Паскаль используют операторы цикла: for, repeat и while. Разберем их подробнее.
Оператор while
Оператор while используется, когда нужно создать цикл с предусловием. Его схема в циклическом алгоритме выглядит следующим образом:
Если переводить его дословно, то можно сказать, что он работает по принципу «пока <условие> выполнять действие <оператор 1>», а заканчивается при переходе программы на слово end. Перед выполнением операторов внутри цикла условие обязательно проверяется и уже дальше, в зависимости от его истинности, программа либо выполняет тело цикла, либо переходит к последующим операторам.
Решение задач с использованием оператора while
Для более чёткого понимания решения задач нужно разобрать циклические алгоритмы, примеры которых приведены в решениях.
Задача 1. На вход подаются целые числа. До тех пор, пока не будет введено число, которое больше 17, программа должна вывести сумму полученного числа и числа 8. Когда вводимое число будет больше 17, то после выполнения программы цикл завершается.
Шаг 1. Для начала необходимо дать программе название.
Шаг 2. Учитывая, что на вход подаётся целое число, указать тип данных, в данном случае – integer.
Шаг 3. Запись командного блока. Нужно написать слово, обозначающее начало, begin.
Шаг 4. Нужно дать переменной a значение 1, чтобы цикл начался автоматически.
Шаг 5. Запись цикла. Поскольку известно условие окончания работы, для этой задачи необходимо написать «пока a меньше или равно 17» и сделать переход к последующим операторам путём написания составного цикла.
Шаг 6. Первоначальный вывод программы. Необходимо написать то, что программа будет выдавать в первую очередь. В данном случае, она будет запрашивать целое число, запрос так и пишется: «Введите целое число: » .
Шаг 7. Запись необходимых операторов. Используя оператор readln программа считывает данные и переводит курсор на новую строку. Далее она производит операции над поступившими данными.
Шаг 8. Запись суммы. Исходя из условия задачи необходимо сделать так, чтобы программа выводила сумму входящего числа и числа 8. Осуществить это можно используя оператор writeln.
Шаг 9. Запись вывода программы после цикла. После того, как программа выполнит свою работу в цикле, необходимо показать, что она из него вышла. Можно просто попрощаться, как в данном случае.
Шаг 10. Проверка правильности записи алгоритма. В конце программного блока, после слова end нельзя забывать точку, её обязательно нужно поставить.
Оператор repeat
Оператор цикла repeat until используется для создания циклического алгоритма с постусловием. Его схема выглядит так:
Дословно оператор Паскаля repeat можно перевести как «повторяй <оператор 1>, до <условие>». В зависимости от истинности условия, либо происходит переход на повторение «оператора 1», либо осуществляется выход из цикла к последующим операторам.
Оператор repeat имеет два важных отличия от оператора while:
- в операторе repeat сначала выполняется тело, а затем проверяется условие;
- в операторе repeat прописывается условие завершения цикла, тогда как в операторе while – условие его продолжения.
Решение задач с использованием оператора repeat
Задача 1. Придумать алгоритм и написать по нему программу, результатом выполнения которой будет вывод последовательности натуральных чисел от 1 до введенного пользователем числа.
Шаг 1. Название программы. В данном случае — «задача 1».
Шаг 2. Учитывая, что на вход подаются целые числа, требуется указать тип данных – integer.
Шаг 3. Командный блок. Запись начального слова begin.
Шаг 4. Вывод запроса программы. Поскольку программе необходимо целое число, нужно попросить пользователя ввести его. Осуществляется это с помощью процедуры writeln и текста «Введите целое число, которое больше 1: ».
Шаг 5. Необходимо присвоить переменной i значение 1 для того, чтобы последовательность начиналась с натурального числа.
Шаг 6. Запись цикла. Учитывая, что используется цикл с постусловием, необходимо сначала записать оператор, который будет повторяться, затем увеличить i на 1, чтобы образовывалась последовательность, и уже после этого прописать условие повторения. В данной задаче цикл перестаёт повторяться тогда, когда переменная i принимает значение больше введённого числа, которое является последним членом последовательности.
Шаг 7. Проверка программы на правильность в выводе. В результате своей работы программа должна вывести последовательность натуральных чисел от 1 до n, через пробел.
Оператор for
Используя оператор for можно задать нужное количество повторений одних и тех же действий. По-другому его называют оператором циклов с известным числом повторений. Он имеет два соединительных слова – это to и downto. Различие между ними в том, что при использовании первого к предыдущему значению переменной цикла прибавляется единица, а при написании второго – вычитается единица. Схемы оператора имеют следующий вид:
Дословно его можно перевести как «для переменной в значении от начального к конечному выполнять <оператор 1> ».
Решение задач с использованием оператора for
Рассмотреть пример с оператором for можно при написании короткого алгоритма для следующей задачи.
Задача 1. Напишите на одном из языков программирование алгоритм, который выводит квадраты чисел от 1 до 10.
Шаг 1. Необходимо дать программе название.
Шаг 2. Поскольку на вход числа не подаются, тип указывается в зависимости от данных, которые изначально находятся в программе. В данном случае – это целые числа.
Шаг 3. Запись блока с командами алгоритма.
Шаг 4. Перебор последовательности чисел осуществляется в цикле for, в котором счетчик i пробегает значения от 1 до 10, а расчет и вывод квадратов осуществляется в процедуре write.
Решение задач с использованием операторов while, repeat, for
Задача 1 Разработать алгоритм программы, которая выведет таблицу умножения чисел от 1 до 10 на 9.
Для решения можно написать два вида кода. Однако, этапы разработки программы, задачи, которые ей необходимо выполнить, очень похожи на прошлые примеры, и она ничем не отличается от решения обычной задачи. Поскольку различие в этих двух кодах лишь в использованном операторе while и for, то рассматривать их по-отдельности нет смысла. Последовательность написания первого кода выглядит так:
Шаг 1. Нужно назвать программу.
Шаг 2. Так как пользователь не вводит никаких данных, то их можно ввести в сам код программы. Тип используемых данных в данном случае – это integer.
Шаг 3. Написание команд. Изначально нужно сделать так, чтобы программа вывела название того, для чего она предназначена. В данной задаче это «Таблица умножения на 9».
Шаг 4. Запись цикла for. С помощью него программа будет последовательно умножать числа от 1 до 10 на 9 и составлять таблицу умножения путём вывода каждого значения по схеме «9x, i, =, p», где i – умножаемое на 9 число, p – результат произведения 9 и i.
Шаг 6. Программа завершает свою работу. Необходимо проверить правильность выведенных данных и, если это необходимо, поправить код для более корректной работы.