Циклы и повторение действий
💻 Информатика · 4 класс
Что такое цикл
Цикл — это форма алгоритма, в которой одно и то же действие или группа действий повторяются несколько раз. Повторяющиеся команды называют телом цикла. Цикл помогает не записывать одинаковые команды много раз подряд, а коротко указать: «повторить столько-то раз».
Представьте, что нужно нарисовать квадрат. У квадрата четыре одинаковые стороны, и для каждой надо «провести линию и повернуть». Без цикла пришлось бы записать эти команды четыре раза. С циклом — всего один раз, добавив указание «повторить 4 раза».
Почему циклы удобны
Сравним запись алгоритма «хлопнуть 3 раза» с циклом и без него.
| Без цикла | С циклом |
|---|---|
| хлопнуть хлопнуть хлопнуть | повторить 3 раза: хлопнуть |
Чем больше повторений, тем заметнее выгода. Записать «повторить 100 раз» гораздо короче, чем сто раз писать одну команду.
Как записать цикл
Цикл с известным числом повторений записывают так:
повторить N раз: <тело цикла>
Алгоритм рисования квадрата исполнителем-чертёжником:
повторить 4 раза: вперёд; направо
Исполнитель выполнит команды вперёд и направо ровно четыре раза, и получится замкнутая фигура.
Цикл с условием
Иногда заранее неизвестно, сколько раз повторять. Тогда повторение продолжают, пока выполнено условие. Например: «пока мяч не пойман — бежать к мячу». Как только условие станет ложным, цикл завершится.
Частые ошибки: неверно указать число повторений (нарисуется не вся фигура); составить цикл, который никогда не остановится, — это называют зацикливанием.
Цикл в блок-схеме
На блок-схеме цикл узнают по стрелке, которая возвращается назад, к уже пройденному шагу. Чтобы цикл когда-нибудь закончился, в схеме ставят ромб с проверкой: «повторять ещё?». Пока ответ «да», стрелка ведёт обратно к телу цикла; как только ответ «нет», алгоритм идёт дальше к концу. Так проверка условия не даёт циклу повторяться вечно.
Где встречаются циклы
Циклы окружают нас повсюду. Музыкальный припев повторяется в каждом куплете — это цикл. Робот-пылесос ездит по комнате, пока не уберёт весь пол. Будильник звонит снова и снова, пока его не выключат. Во всех этих случаях одно действие повторяется много раз, и его удобно описать циклом.
| Действие | Сколько повторять | Вид цикла |
|---|---|---|
| Нарисовать 5 звёзд | 5 раз | с числом повторений |
| Убирать комнату | пока не чисто | с условием |
| Хлопать в такт музыке | пока играет музыка | с условием |
Циклы внутри циклов
Иногда один цикл помещают внутрь другого. Чтобы нарисовать пять квадратов, нужно пять раз повторить рисование квадрата, а каждый квадрат — это повторение из четырёх сторон. Получается цикл внутри цикла:
повторить 5 раз: (повторить 4 раза: вперёд; направо)
Сначала полностью выполняется внутренний цикл (рисуется один квадрат), а потом внешний цикл повторяет это ещё несколько раз.
Кратко о главном
- Цикл — повторение действий несколько раз.
- Тело цикла — команды, которые повторяются.
- Цикл делает запись алгоритма короче.
- Бывает цикл с числом повторений и цикл с условием.
- Цикл без остановки называют зацикливанием — это ошибка.