Цель: ознакомление с интерфейсом среды
программирования КУМИР и с исполнителем
ЧЕРТЕЖНИК;
Задачи:
- познакомить с системой команд Чертежника;
- научить строить алгоритм команд для
исполнителя.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Новый материал (демонстрация
презентации Приложение 1):
Исполнитель Чертежник предназначен для
построения рисунков на координатной плоскости.
Чертежник имеет перо, которое можно подымать,
опускать и перемещать.
При перемещении опущенного пера за ним
остается след – отрезок от предыдущего
положения до нового. При перемещении поднятого
пера никакого следа не остается. В начальном
положении перо Чертежника всегда поднято и
находится в точке (0, 0).
Система команд исполнителя “Чертежник”
включает 6 команд:
- опустить перо
- поднять перо
- сместиться в точку (X, Y)
- сместиться на вектор (dX, dY)
- установить цвет (цвет)
- надпись (ширина, текст)
Команда “опустить перо” переводит чертежника
в режим перемещения с рисованием.
Команда “поднять перо” переводит чертежника в
режим перемещения без рисования. Если перо уже
было поднято, то команда просто игнорируется.
Команда “сместиться в точку (x, y)” перемещает
перо в точку с координатами (x, y). Не зависимо от
предыдущего положения Чертежник окажется в
точке с координатами (x, y). Эту команду называют
командой абсолютного смещения.
Команда “сместиться на вектор (dX, dY)”
перемещает перо на dX вправо и dY вверх. Если
текущие координаты были (x, y), то новое положение
будет (x+dX, y+dY). Т.е. координаты отсчитываются не от
начала координат, а относительно текущего
положение пера. Эту команду называют командой
относительного смещения.
Команда “установить цвет (цвет)”
устанавливает цвет пера. Допустимые цвета:
“черный”, “белый”, “красный”, “оранжевый”,
“желтый”, “зеленый”, “голубой”, “синий”,
“фиолетовый”.
Команда “надпись (ширина, текст)” выводит на
чертеж текст, начиная от текущей позиции пера. В
конце выполнения команды перо находится на
правой нижней границе текста (включая отступ
после последнего символа). Ширина знакоместа
измеряется в условных единицах чертежника. Это
ширина буквы вместе с отступом после нее.
При использовании исполнителя Чертежник
программа должна начинаться со строчки
“использовать Чертежник”.
3. Практическая часть:
Задание: Наберите эту программу (Рис.1)
использовать Чертежник
алг
нач
. установить цвет («красный»)
. опустить перо
. поднять перо
. сместиться на вектор (1,1)
. опустить перо
. сместиться на вектор (0,7)
. сместиться на вектор (7,0)
. сместиться на вектор (0,-7)
. сместиться на вектор (-7,0)
. поднять перо
. сместиться в точку (1,8)
. установить цвет («черный»)
. опустить перо
. сместиться на вектор (3.5,3)
. сместиться на вектор (3.5,-3)
кон
Задание: Наберите эту программу:
1) Пример:
алг
нач
· установить цвет(”красный”)
· опустить перо
· сместиться на вектор(1,1)
· надпись(0.5, ”Рис. 1”)
кон
Практическое задание:
2) Составьте программный код в среде
программирования Кумир, используя исполнителя
ЧЕРТЕЖНИК
А) постройте слово МИР (используйте красный
цвет);
Б) постройте (используйте черный цвет);
В) постройте (используйте фиолетовый цвет);
Г) постройте (используйте синий цвет);
4. Домашнее задание: повторить конспект
(придумать свои рисунки из прямых линий)
Содержание
- Исполнитель Чертёжник входит Кумир
- Работа с исполнителем
- Видеоурок №1. Знакомство
- Видеоурок №2. Настройки
- Видеоурок №3. Команда «сместиться на вектор»
- Примеры задач и готовых алгоритмов
- Линейный алгоритм
- Вспомогательный алгоритм
- Циклический алгоритм
Исполнитель Чертёжник входит Кумир
Система Кумир позволяет создавать, отлаживать и выполнять программы на универсальном языке программирования Кумир. Исполнитель строит изображения на координатной плоскости. У чертежника есть перо, которым можно управлять: поднимать, опускать и менять цвет линий. В исходном положении перо чертежника всегда поднято и находится в начале координат в точке (0,0).
Исполнитель Чертежник умеет выполнять следующие команды:
- опустить перо — при перемещении исполнителя будет оставаться след в виде линии
- поднять перо — отменяет видимый след при перемещении
- сместиться в точку (х,у) — задает смещение исполнителя относительно начала координат
- сместиться на вектор (х,у) — задает смещение исполнителя относительно последней координаты
- выбрать чернила( цвет ) — задаёт цвет линий (цвет — красный, синий, зеленый, желтый и т.п.)
- написать(w, «текст») — выводит заданный текст в заданное значение ширины
Для его использования исполнителя в первой строке кода программы перед служебным словом алг нужно прописать директиву — использовать Чертежник.
Чертежник выполняет только правильно записанные команды. Если в в команде пропущена буква или сделана другая ошибка, то в окне редактора будет сообщение об ошибке.
Алгоритм для исполнителя Чертёжник на языке Кумир записывается в следующем виде:
- использовать Чертежник
- алг имя_алгоритма
- нач
- последовательность команд
- кон
Узнайте, как запустить Кумир в Астра линукс. Инструкция здесь
Работа с исполнителем
Видеоурок №1. Знакомство
Видеоурок №2. Настройки
Видеоурок №3. Команда «сместиться на вектор»
Рекомендуем: как настроить координатную плоскость исполнителя
Примеры задач и готовых алгоритмов
Линейный алгоритм
Линейным называют алгоритм, в котором все команды выполняются последовательно, друг за другом.
Задача 1. Нарисовать цифру 0
Код программы:
использовать Чертежник алг цифра_0 нач опустить перо сместиться на вектор(0,2) сместиться на вектор(1,0) сместиться на вектор(0,-2) сместиться на вектор(-1,0) поднять перо сместиться на вектор (2,0) кон
Рекомендуем: примеры линейных алгоритмов для чертежника
Вспомогательный алгоритм
Вспомогательным алгоритмом называют самостоятельный код алгоритма, который может быть вызван в основном алгоритме. В кумире вспомогательные алгоритмы записывают ниже основного.
Задача 2. Составьте алгоритм для изображения индекса города Красноярска 660000. Для изображения цифр используйте вспомогательный алгоритм.
Код программы:
использовать Чертежник алг индекс нач цифра_6 цифра_6 цифра_0 цифра_0 цифра_0 цифра_0 кон алг цифра_0 нач опустить перо сместиться на вектор(0,2) сместиться на вектор(1,0) сместиться на вектор(0,-2) сместиться на вектор(-1,0) поднять перо сместиться на вектор (2,0) кон алг цифра_6 нач сместиться на вектор(1,2) опустить перо сместиться на вектор(-1,-1) сместиться на вектор(0,-1) сместиться на вектор(1,0) сместиться на вектор(0,1) сместиться на вектор(-1,0) поднять перо сместиться на вектор (2,-1) кон
Циклический алгоритм
Часто в программах приходится многократно повторять одни и те же команды. Для сокращения количества команд в записи алгоритма используют циклические структуры (конструкцию повторения).
Задача 2. Составьте алгоритм для изображения индекса города Красноярска 660000. Для изображения цифр используйте вспомогательный алгоритм.
Код программы:
использовать Чертежник алг ромбы нач сместиться в точку(1,2) нц 5 раз опустить перо сместиться на вектор(1,2) сместиться на вектор(1,-2) сместиться на вектор(-1,-2) сместиться на вектор(-1,2) поднять перо сместиться на вектор(3,0) кц кон
Рекомендуем: примеры циклических алгоритмов для исполнителя Чертежник
Исполнитель
Чертежник
Исполнитель Чертежник предназначен для
построения рисунков, чертежей, графиков и т. д. на бесконечном во все стороны
чертежном листе. На чертежном листе задана прямоугольная система координат,
единицу измерения в этой системе координат будем называть единицей
Чертежника.
Исполнитель Чертежник перемещается по координатной плоскости,
оставляя след в виде линии.
Команды Чертежника
1. опустить перо
2. поднять перо
3. сместиться на вектор(a,b)
4. сместиться в точку ( x,y)
5. установить цвет (наименование цвета)
Чертежник может выполнять команду
Сместиться на вектор(а,b), (где а,b – целые числа), перемещающую Чертежника из точки (x,y) в точку(x+a,y+b). Если числа a,b положительные, значение соответствующей координаты увеличивается, если отрицательные – уменьшается.
Например,
если Чертежник находится в точке с координатами (4,2),
то команда Сместиться на вектор(2,-3) переместит Чертежника в точку (6,-1).
Циклические алгоритмы
Цикл
– организация повторения действий, пока верно некоторое условие.
Тело
цикла – набор повторяемых действий.
Условие
– логическое выражение (простое или сложное (составное))
-
Общий вид цикла
«Повторять n раз:ПОВТОРИТЬ n РАЗ
<тело цикла>
КОНЕЦ
Команда
Повтори n раз
Команда1 Команда2 Команда3
Конец
означает,
что последовательность команд Команда1 Команда2 Команда3 повторяется n раз
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
основной программе по имени.
Задачи
7. Составьте для Чертежника алгоритм рисования
равнобедренного треугольника, если известны координаты концов отрезка,
являющегося его высотой (4,1) и (4,6), а также координаты (2,1) одной из его
вершин.
8. Составьте для Чертежника алгоритм рисования
прямоугольника со сторонами, параллельными осям координат, если известны
координаты его двух вершин (2,1) и (7,5).
9. 
Составьте для Чертежника алгоритм рисования ромба,
центр которого находится в точке (5,5), диагонали параллельны координатным
осям, а их длины равны 8 и 4 единицам.
10.Составьте алгоритм управления Чертежником, в
результате выполнения которого на координатной плоскости будет нарисован
квадрат, длина стороны которого равна 2 единицам.
11.
Составьте алгоритм управления Чертежником, в результате
выполнения которого на координатной плоскости будет нарисован произвольный
прямоугольник длины сторон которого равны 3 и 4 единицам.
12.Составьте
алгоритм управления Чертежником, в результате выполнения которого на
координатной плоскости будет нарисован произвольный параллелограмм.
13.Составьте
алгоритмы рисования изображенных ниже фигур так, чтобы в процессе рисования
перо не отрывалось от бумаги и ни одна линия не проводилась дважды.
13 а) 13
Б) 13 В)
13 Г) 13
Д)
Использование
вспомогательных алгоритмов
15.
Оформите в виде процедуры алгоритм рисования букв М, И, Р.
Составьте алгоритмы рисования слов МИР, РИМ, МИМ.
16.Разработайте
вспомогательный алгоритм для рисования Домика. На его основе составьте основной
алгоритм рисования Улицы из пяти домиков.
Цикл «Повторить n раз»
- Составьте алгоритмы
управления Чертежником, после исполнения которых будут получены следующие
рисунки.
18
А) 18 Б) 18
В)
- Составьте алгоритмы
управления Чертежником, после исполнения которых будут получены следующие
рисунки.
19 А)
19 б)
19 В)
19 г) 19.д) 19
е)
19
ж) 19
з)
Задачи ГИА
1. Демо 2012. Чертёжнику был дан для исполнения
следующий алгоритм:
Повтори 3 раз
Сместиться на (–3, –2)
Сместиться на (2, 1)
|
1) |
Сместиться |
|
2) |
Сместиться |
|
3) |
Сместиться |
|
4) |
Сместиться |
Сместиться на (3,
0)
конец
Какую
команду надо выполнить Чертёжнику, чтобы вернуться в исходную точку, из которой
он начал движение?
2. ГИА 201.1 Чертёжнику был дан для исполнения
следующий алгоритм:
Повтори 3 раз
|
1) |
Сместиться |
|
2) |
Сместиться |
|
3) |
Сместиться |
|
4) |
Сместиться |
Сместиться на (1,4)
Сместиться на (-2, -1)
Сместиться на (3, -1)
конец
Какую
команду надо выполнить Чертёжнику, чтобы вернуться в исходную точку, из которой
он начал движение?
ИНФОРМАТИКА. 6 КЛАССА. БОСОВА Л.Л. ОГЛАВЛЕНИЕ
§ 18. Управление исполнителем Чертёжник
Знакомимся с Чертёжником
Ключевые слова:
• исполнитель Чертёжник
• абсолютное смещение
• относительное смещение
• вспомогательный алгоритм
• основной алгоритм
• цикл п раз
Исполнитель Чертёжник 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. Например, координаты выделенной на рис. 63 точки будут записаны так: (1, 1).
Чертёжник имеет перо, которое можно поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остаётся след — отрезок от предыдущего положения пера до нового. При перемещении поднятого пера никакого следа на плоскости не остаётся. В начальном положении перо Чертёжника всегда поднято и находится в точке (0, 0).
По команде поднять перо Чертёжник поднимает перо. Если перо уже было поднято, Чертёжник игнорирует эту команду: он не меняет положение пера и не сообщает об отказе. Иначе говоря, каким бы ни было положение пера до команды поднять перо, после этой команды оно будет поднятым.
Точно так же, независимо от первоначального положения, после выполнения команды опустить перо оно оказывается опущенным, т. е. готовым к рисованию.
Рисунки Чертёжник выполняет с помощью команд сместиться в точку и сдвинуться на вектор.
По команде сместиться в точку (а, Ь) Чертёжник сдвигается в точку с координатами (а, Ь). На рисунке 64 показаны результаты выполнения команды сместиться 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 сместиться в точку называют командой абсолютного смещения.
Назовите координаты точек, в которых находился Чертёжник до выполнения команды сместиться в точку (2, 3) (см. рис. 64).
В каком случае в результате выполнения команды сместиться в точку (2, 3) из некотрого показанного на рис. 64 начального положения не будет прочерчен ни один отрезок?
Пусть перо Чертёжника находится в точке (х, у). По команде (а, Ь) Чертёжник отсчитывает а единиц вправо вдоль горизонтальной оси (оси абсцисс), Ъ единиц вверх вдоль вертикальной оси (оси ординат) и сдвигает перо в точку с координатами (х + а; у + Ъ). Таким образом, координаты, указанные в команде, отсчитываются не от начала координат, а относительно текущего положения пера Чертежника. Поэтому команду сместиться на вектор называют командой относительного смещения.
На рисунке 65 показаны результаты выполнения команды сместиться на вектор (2, 3) при различных положениях пера до этой команды. Из рисунка видно, что положение пера после этой команды зависит от его предыдущего положения, зато в результате получаются отрезки, длина и направление которых одинаковы.
В математике направленные отрезки называются векторами, отсюда и происходит название команды.
Назовите координаты точек, в которых находилось перо Чертёжника до выполнения команды сместиться на вектор (2, 3) и куда оно переместилось после выполнения этой команды.
Как будет выполняться команда сместиться на вектор (а, Ь) , если: 
Чертёжник может исполнять только правильно записанные команды. Например, если вместо команды сместиться на вектор написать сдвинь на вектор, то Чертёжник эту запись не поймёт и сразу же сообщит об ошибке. Ошибки в записи команд называются синтаксическими.
Алгоритм может содержать логические ошибки. Например, все команды могут быть записаны правильно, но в результате логической ошибки последовательность их выполнения не будет приводить к поставленной цели или выполнение некоторых команд приведёт к отказу.
Пример алгоритма управления Чертёжником
Изобразим с помощью Чертёжника треугольник, положение вершин которого на координатной плоскости определяется парами чисел (1, 1), (3, 5), (5, 2) (рис. 66).
Так как в начале работы перо Чертёжника всегда поднято, то для рисования треугольника с заданными координатами достаточно выполнить следующую последовательность команд:
сместиться в точку (1, 1) опустить перо
сместиться в точку (3, 5)
сместиться в точку (5, 2)
сместиться в точку (1, 1)?
Предложите другие варианты выполнения этого задания. При этом число команд не должно превышать пяти (есть пять других вариантов).
А теперь составим такой алгоритм управления Чертёжником, чтобы с его помощью в произвольном месте координатной плоскости можно было нарисовать прямоугольник со сторонами, параллельными координатным осям, длины которых равны 2 и 4 единицам.
Зафиксируем одну из вершин прямоугольника в точке (1, 1). Нужный рисунок на координатной плоскости может выглядеть, как показано на рис. 67.
Предложите другой вариант рисунка, удовлетворяющий заданным условиям: одна из вершин прямоугольника расположена в точке (1, 1), а длины его сторон равны 2 и 4 единицам. (Существуют ещё семь вариантов.)
Можно определить координаты каждой из вершин этого прямоугольника и для его изображения составить следующую программу:
сместиться в точку (1, 1)
опустить перо
сместиться в точку (1, 3)
сместиться в точку (5, 3)
сместиться в точку (5, 1)
сместиться в точку (1, 1)
Этот алгоритм не будет решать поставленную задачу, если изменить координаты начальной точки (рис. 68). Изменение координат одной из вершин повлечёт за собой пересчет координат всех вершин прямоугольника. Причём это придется делать самому разработчику алгоритма.
Воспользуемся для рисования прямоугольника командой относительного смещения.
Пусть (х, у) — координаты вершины А прямоугольника ABCD (рис. 69).
Тогда координаты вершины В можно записать как (х, у + 2), вершины С — как (х + 4, у + 2), вершины D — как (х + 4, у) (см. рис. 69).
Чтобы изобразить отрезок АВ, воспользуемся командой сместиться на вектор (0, 2).
В результате Чертёжник сдвинет перо из точки с координатами (х, у) в точку с координатами (х + 0, у + 2).
По команде сместиться на вектор (4, 0) перо окажется в точке (х + 4, у + 2). Чтобы из этой точки перейти в точку (х + 4, у + 0), следует выполнить команду сместиться на вектор (0, -2). По команде сместиться на вектор (-4, 0) перо Чертёжника прочертит отрезок к точке А:
Если в качестве вершины А зафиксировать точку с координатами (1, 1), то программа будет выглядеть так:
сместиться в точку (l, 1)
опустить перо
сместиться на вектор(0, 2)
сместиться на вектор(4, 0)
сместиться на вектор(0, -2)
сместиться на вектор(-4, 0)?
Для того чтобы нарисовать прямоугольник в другом месте координатной плоскости, например в точке с координатами (5, 5), достаточно изменить в этой программе только первую строку:
сместиться в точку (5, 5)
С помощью команды абсолютного смещения рисунок «привязывается» к строго определенным точкам координатной плоскости. Она используется чаще всего для установки начального положения пера Чертёжника.
Команды относительного смещения применяются для создания рисунков, у которых точное место не важно или которые нужно воспроизводить в разных местах.
Чертёжник учится, или Использование вспомогательных алгоритмов
Чертёжник может рисовать любые фигуры из отрезков, например цифры почтового индекса. Как известно, каждая такая цифра вписана в прямоугольник (рис. 70).
Условимся при рисовании каждой цифры за начальную точку брать левую нижнюю вершину соответствующего прямоугольника.
Алгоритм рисования цифры 0 может иметь вид:
опустить перо
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (1, 0)
сместиться на вектор (0, -2)
сместиться на вектор (-1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (2, 0)
Для чего нужна последняя команда?
Для рисования цифры 6 можно использовать алгоритм:
сместиться на вектор (1, 2) опустить перо
сместиться на вектор (-1, -1)
сместиться на вектор (1, 0)
сместиться на вектор (0, -1)
сместиться на вектор (-1, 0)
сместиться на вектор (0, 1)
поднять перо
сместиться на вектор (2, -1)
Для чего нужна первая команда? Для чего нужна последняя команда?
А теперь представьте, что для Чертёжника необходимо разработать алгоритм рисования почтового индекса города Красноярска — 660000.
Самый простой вариант — составить очень длинный алгоритм, в котором дважды повторить рисование цифры 6 и четырежды — цифры 0.
Но есть и другой способ. Оказывается, Чертёжник может «запомнить», как рисуется та или иная цифра. Для этого алгоритм рисования цифр 0 и 6 нужно оформить в виде вспомогательного алгоритма.
Вспомогательный алгоритм
Вспомогательный алгоритм рисования цифры 0 будет выглядеть так:
алг цифра_0
нач
опустить перо
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (1, 0)
сместиться на вектор (0, -2)
сместиться на вектор (-1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (2, 0)
кон
Строка алг цифра_О называется заголовком алгоритма. Имя алгоритма — цифра О. Алгоритм рисования буквы помещается чуть правее между служебными словами нач и кон.
Вспомогательный алгоритм рисования цифры 6 оформите самостоятельно.
Приказ на выполнение вспомогательного алгоритма записывается в основном алгоритме.
В среде КуМир основной алгоритм для изображения индекса 660000 будет выглядеть так:
использовать Чертежник
алг индекс Красноярска
нач
цифра_6
цифра_6
цифра_0
цифра_0
цифра_0
цифра_0
кон
К какому типу алгоритмов относится этот основной алгоритм?
Цикл ПОВТОРИТЬ n РАЗ
При составлении алгоритмов довольно часто встречаются случаи, когда некоторую последовательность команд нужно выполнять несколько раз подряд. Для упрощения записи алгоритма в таких случаях можно использовать специальную конструкцию повторения.
Например, программу рисования ряда из пяти ромбов (рис. 71) с помощью конструкции повторения можно записать так:
использовать Чертежник
алг ряд ромбов
нач
сместиться в точку (1,2)
нц 5 раз
опустить перо
сместиться на вектор (1, 2)
сместиться на вектор (1, -2)
сместиться на вектор (-1, -2)
сместиться на вектор (-1, 2)
поднять перо
сместиться на вектор (3, 0)
кц
кон
Рисование ромба можно оформить в виде вспомогательного алгоритма:
алг ромб
нач
сместиться на вектор (1, 2)
сместиться на вектор (1, -2)
сместиться на вектор (-1, -2)
сместиться на вектор (-1, 2)
кон
Тогда основной алгоритм будет выглядеть так:
использовать Чертежник
алг ряд ромбов_1
нач
сместиться в точку (1,2)
нц 5 раз
опустить перо
ромб
поднять перо
сместиться на вектор (3, 0)
кц
кон
В общем виде конструкция повторения записывается так:
нц <число повторений> раз
<тело цикла>
кц
Служебные слова нц и кц пишутся одно под другим. Чуть правее между ними записывается повторяющаяся последовательность команд (тело цикла). Число повторений — произвольное целое число. Именно столько раз при выполнении алгоритма будут повторены команды, образующие тело цикла.
Предложите вариант решения задачи о почтовом индексе Красноярска с использованием конструкции повторения.
Можно ли обойтись без вспомогательного алгоритма в следующих ситуациях (рис. 72)?
Вопросы и задания
1. Охарактеризуйте исполнителя Чертёжник.
2. Составьте для Чертёжника алгоритм рисования прямоугольника со сторонами, параллельными осям координат, если известны координаты его двух вершин: (2, 1) и (7, 5).
3. Составьте алгоритм управления Чертёжником, в результате выполнения которого в произвольном месте координатной плоскости будет нарисован квадрат, длина стороны которого равна 2 единицам.
4. Составьте алгоритм управления Чертёжником, в результате выполнения которого в произвольном месте координатной плоскости будет нарисован прямоугольник, длины сторон которого равны 3 и 4 единицам.
5. Составьте алгоритм рисования изображенных ниже фигур так, чтобы в процессе рисования перо не отрывалось от бумаги и ни одна линия не проводилась дважды.
6. Оформите вспомогательные алгоритмы для рисования букв «М», «И», «Р». Составьте алгоритмы рисования слов «МИР», «РИМ», «МИМ».
7. Разработайте вспомогательный алгоритм рисования домика. На его основе составьте основной алгоритм рисования улицы из пяти домиков.
8. Составьте алгоритмы управления Чертёжником, после исполнения которых будут получены следующие рисунки
9. Составьте алгоритмы управления Чертёжником, после исполнения которых будут получены следующие рисунки
10. Придумайте свои задачи для Чертёжника.
§ 17. Типы алгоритмов
§ 18. Управление исполнителем Чертёжник
Вопросы занятия:
·
исполнитель;
·
чертёжник;
·
алгоритм
под управлением чертёжника.
На прошлых уроках мы узнали, что существует множество
исполнителей и различные формы записи алгоритмов. Для формальных исполнителей
алгоритмы записывают в виде программ.
На этом уроке мы познакомимся с исполнителем Чертёжник.
С его помощью можно изображать рисунки на координатной плоскости.
Чтобы начать работу с чертёжником мы должны войти с
систему КуМир и в первой строке появившегося рабочего окна набрать команду
«использовать Чертёжник», в следующей строке набрать служебное слово «алг» — сокращённо
от слова «алгоритм». Программа всегда начинается со служебного слова «нач» — сокращённо
от слова «начало» и заканчивается служебным словом «кон» сокращённо от слова
«конец». Чтобы запустить программу на выполнение необходимо нажать клавишу F9.
Рассмотрим рабочее поле чертёжника.
Рабочим полем чертёжника является декартова система
координат, координаты точек, в которой задаются, как и в математической, но
разделяются при этом запятой, т.е. точка с координатами (2;3) у чертёжника
будет записываться следующим образом.
Если координата точки имеет дробную часть, она
отделяется от целой точки. Главным инструментом чертёжника является перо. В
начале работы оно находится в точке (0,0), и поднято.
Существует 4 основных команды исполнителя «Чертёжник»:
Опустить перо;
поднять перо;
сместиться в точку;
сместиться на вектор.
Рассмотрим каждую из них.
По команде «опустить перо» цвет пера чертёжника
изменится на чёрный. А при перемещении оно начнёт чертить прямую линию от
своего предыдущего положения до нынешнего. Если до этого перо было опушено,
команда игнорируется.
Есть и противоположная команда.
По команде «поднять перо» перо чертёжника становится
белым. И при перемещении перо не оставляет следов. Если до этого перо было
поднято – команда игнорируется.
Посмотрим, как выполняются эти команды. Вот что происходит,
если опустить перо и переместить его в точку (3,3). Поднять перо и переместить
его в точку (6,6).
Так же чертёжник может выполнять 2 команды перемещения
«Сместиться в точку». По этой команде Чертёжник
перемещается в заданную точку координатной плоскости. Если чертёжник, уже
находится в заданной точке – команда игнорируется. Так если задать чертёжнику
команду «Сместиться в точку (x,y)» — после ее выполнения чертёжник окажется
именно в этой точке координатной плоскости. Данную команду так же называют
командой абсолютного смещения.
На пример: результатом выполнения команд:
опустить перо
сместиться в точку (3,4)
Будет следующий рисунок.
Ещё одна команда для перемещения: «сместиться на
вектор».
Вектор
– это отрезок, заданного направления и длины
По этой команде чертёжник перемежается из текущего
положения на заданное количество единиц по оси абсцисс и оси ординат. Так,
находясь в точке с координатами (x,y) при выполнении команды «Сместиться на
вектор (i,j)»
чертёжник переместиться в точку с координатами (x+i,
y+j). Данную команду так же называют командой относительного смещения.
Так уже знакомый нам рисунок можно изобразить, задав
другую программу:
опустить перо
сместиться на вектор (3,4)
Чертёжник выполняет только команды, которые записаны
правильно.
В ходе написания программы могут быть допущены
синтаксические ошибки и логические ошибки.
Так если вместо команды «сместиться в точку», мы
запишем команду «сдвинься в точку» — последует отказ исполнителя, потому что Чертёжник
не знает такой команды.
При логических ошибках команды могут быть записаны
правильно, их выполнение не будет приводить к нужному результату.
А теперь сами попробуем составить несколько алгоритмов
для чертёжника:
Изобразим ромб с вершинами в точках (1,3), (2,5),
(3,3), (2, 1).
Так как, в начале работы, чертёжник находится в точке
(0, 0) и его перо поднято, для выполнения данной задачи необходимо сначала,
установить чертёжника в одну из вершин ромба, и опустить перо. Зададим Чертёжнику
соответствующие команды.
сместиться в точку (1,3)
опустить перо
Далее мы будем рисовать стороны ромба, обходя его
вершины. Для этого нам достаточно задать Чертёжнику команды:
сместиться в точку (2,5)
сместиться в точку (3,3)
сместиться в точку (2,1)
сместиться в точку (1,3)
Запустим программу на выполнение
Так мы составили программу, для рисования фигуры по
фиксированным точкам, теперь рассмотрим другую задачу.
Изобразим прямоугольник, длиной 5 и шириной 3, со
сторонами параллельными осям координат.
На координатной плоскости данный прямоугольник должен
выглядеть так.
Мы можем зафиксировать одну из вершин прямоугольника
в точке (2, 1), рассчитать расположение остальных его вершин, после чего
нарисовать стороны прямоугольника путём обхода его по вершинам. Можно записать
этот алгоритм для чертёжника в виде программы:
сместиться в точку (2,1)
опустить перо
сместиться в точку (2,4)
сместиться в точку (7,4)
сместиться в точку (7,1)
сместиться в точку (2,1)
Результатом ее выполнения будет рисунок…
Но данный алгоритм будет работать лишь до тех пор,
пока первая вершина прямоугольника находится в точке (2, 1). Если зафиксировать
первую вершину в другом месте, то и остальные вершины должны изменить своё
положение.
Поэтому данную задачу мы будем решать иначе.
Обозначим данный прямоугольник ABCD, где А – его
первая вершина. Пусть она имеет координаты (x,y), так как ширина прямоугольника
3, вершина B должна находиться на 3 единицы выше вершины А, следовательно, она
будет иметь координаты (x, y+3). Так как длина прямоугольника 5, вершина C –
должна находиться на 5 единиц правее вершины B, тогда её координаты (x+5, y+3).
Так как вершина D должна быть на 3 единицы ниже вершины С, ее координаты (x+5,
y).
Для примера мы установим первую вершину прямоугольника
в точке (1, 1)
Так как вершина B, находится на 3 единицы выше вершины
A, чтобы построить отрезок AB, мы используем команду «Сместиться на вектор (0,
3)». Так как вершина С на 5 единиц правее вершины B, для отрезка BC используем
команду «Сместиться на вектор (5, 0)». Так как вершина D находится на три
единицы ниже вершины С, для отрезка CD — команду «Сместиться на вектор (0,-3)».
И так как вершина A, находится на 5 единиц левее вершины D, для отрезка DA –
команду «Сместиться на вектор (-5,0)».
Теперь для изменения положения прямоугольника
достаточно изменить первую команду.
Из решённых задач можно сделать вывод:
Команда абсолютного смещения служит для привязки
рисунка, к определённым точкам координатной плоскости. Обычно ее используют для
установки начального положения чертёжника.
Команда относительного смещения используется, когда
положение рисунка не важно.
На этом уроке мы познакомились с исполнителем Чертёжник.
Напомним наиболее важные моменты урока:
С помощью Чертёжника можно строить рисунки на
координатной плоскости.
Чертёжник может выполнять команды:
Поднять перо
Опустить перо
Сместиться в точку
Сместиться на вектор.