Видеоурок: Управление исполнителем. Чертёжник.

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.

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, b) Чертёжник сдвигается в точку с координатами (а, b). 

На рисунке 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.

Команду СМЕСТИТЬСЯ НА ВЕКТОР (а, b) называют командой относительного смещения.

По команде сместиться на вектор (а, b) Чертёжник отсчитывает а единиц вправо вдоль горизонтальной оси (оси абсцисс), b единиц вверх вдоль вертикальной оси (оси ординат) и сдвигает перо в точку с координатами (х + а; у + b). Таким образом, координаты, указанные в команде, отсчитываются не от начала координат, а относительно текущего положения пера Чертежника.

На рисунке 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.

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:

Строим прямоугольник

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

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: 

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: 

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. Тогда координаты вершины В можно записать как (х, у + 2), вершины С — как (х + 4, у + 2), вершины D — как  (х + 4, у) смотрите рисунок ниже

Чтобы изобразить отрезок АВ, воспользуемся командой сместиться на вектор (О, 2).

В результате Чертёжник сдвинет перо из точки с координатами (x, у) в точку с координатами (х + 0, у + 2).

По команде сместиться на вектор (4, 0) перо окажется в очке (х + 4, y + 2). Чтобы из этой точки перейти в точку (х + 4, y + 0), следует выполнить команду сместиться на вектор (О, -2). По команде сместиться на вектор (-4, 0) перо Чертёжника прочертит отрезок к точке А: 

Начертить цифру ноль.

Цикл ПОВТОРИТЬ n РАЗ

Необходимо нарисовать вот такой рисунок из пяти одинаковых ромбов

Рисование ромба можно оформить в виде вспомогательного алгоритма:

Тогда основной алгоритм будет выглядеть так:

использовать Чертёжник

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

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.