Урок 24. Оператори повторення

Доброго дня, шановні учні! Сьогодні ми розглянемо захопливу тему, яка допоможе вам зрозуміти, як в інформатиці використовуються оператори повторення. Це захоплива і важлива частина програмування, яка відкриває нові можливості для створення потужних інструкцій. Ми розглянемо це на прикладах у середовищах Python та Lazarus, щоб ви могли легше вивчати інформатику та вдосконалювати свої навички програмування.

Основні теоретичні відомості:

1. Оператори повторення в Python:

У мові програмування Python є кілька способів реалізації операторів повторення. Одним із найбільш використовуваних є цикл for. Давайте розглянемо приклад:

for i in range(5):

    print("Це повторення номер", i + 1) 

У цьому прикладі ми використовуємо for i in range(5), щоб виконати блок коду п'ять разів. Зверніть увагу, що нумерація в Python починається з нуля.

2. Оператори повторення в Lazarus:

У вас також є можливість використовувати цикли для повторення в середовищі Lazarus, яке базується на мові програмування Pascal. Ось приклад циклу for:

var

  i: Integer;

begin

  for i := 1 to 5 do

    WriteLn('Це повторення номер ', i);

end.

Тут ми використовуємо цикл for i := 1 to 5 do для виконання певного блоку коду п'ять разів.

3. Оператори повторення з умовами:

Інколи нам потрібно повторювати блок коду лише за певних умов. У цьому випадку ми можемо використовувати цикл while:

counter = 0

while counter < 5:

    print("Це повторення номер", counter + 1)

    counter += 1 

У цьому прикладі ми використовуємо while counter < 5 для повторення, доки умова виконується. 

var

  i: Integer;

begin

  i := 1;

  while i <= 5 do

  begin

    WriteLn('Це повторення номер ', i);

    Inc(i);

  end;

end.

Тут ми використовуємо while i <= 5 для повторення, доки i менше або дорівнює 5.

4. Вкладені цикли:

Інколи може виникнути необхідність вкладати один цикл всередину іншого. Розглянемо це на прикладі в Python:

for i in range(3):

    for j in range(2):

        print(f'Зовнішній цикл: {i}, Внутрішній цикл: {j}') 

Це призведе до того, що блок коду у внутрішньому циклі виконається двічі для кожного проходження зовнішнього циклу.

5. Покроковий розбір у Lazarus:

Одним із переваг середовища Lazarus є можливість покрокового виконання програми. Ви можете додавати точки зупинки і спостерігати, як виконання програми зупиняється на кожній точці. Це допомагає вам краще розуміти, як працює програма.

Задача №1

Створіть програму, яка дозволяє користувачеві ввести текст і кількість повторень, після чого виводить введений текст зазначену кількість разів у вікні повідомлень. Програма повинна враховувати можливість невірного введення користувача та повідомляти про помилки.

Рішення.

Покрокова інструкція та код для введення програми у середовище Lazarus з використанням операторів повторення:

• Відкриття середовища Lazarus:

  • Запустіть Lazarus на вашому комп'ютері.

• Створення нового проекту:

  • Оберіть "File" -> "New Project" у меню Lazarus.

  • Виберіть "Application" і натисніть "OK".

• Додавання компонентів:

  • Перетягніть два компоненти TEdit для введення тексту і для введення кількості повторень , два компоненти TLabel для підписів та TButton для запуску програми з панелі "Standard" на форму проекту.

• Призначення змінних:

  • Оголосіть змінну для збереження введеного тексту, наприклад, inputText. для збереження кількості повторень та лічильника  , наприклад  repeatCount, i

• Написання коду для операторів повторення:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

  inputText: string;

  repeatCount, i: Integer; 

begin

  // Отримання тексту введеного користувачем

  inputText := Edit1.Text;

  // Отримання кількості повторень введеного користувачем

  repeatCount := StrToIntDef(Edit2.Text, 0);

  // Повторення введеного тексту зазначену кількість разів

  for i := 1 to repeatCount do

  begin

    // Виведення тексту введеного користувачем

    ShowMessage('Повтор ' + IntToStr(i) + ': ' + inputText);

  end;

• Запуск програми:

  • Натисніть кнопку "Run" або "F9" для компіляції та запуску програми.

• Введення тексту та кількості повторень:

  • Введіть текст у TEdit і кількість повторень у інший TEdit.

• Виконання програми:

  • Після натискання кнопки "Run Program" або використання відповідної кнопки, програма повторить введений текст вказану кількість разів і виведе повідомлення з кожним повторенням.

• Перевірка результатів:

  • Перевірте вікно повідомлень для переконання, що текст був виведений вказану кількість разів.

Це базовий приклад програми у Lazarus, яка використовує оператори повторення для повторення введеного тексту. Згідно з потребами, ви можете розширити цей код для реалізації інших функцій або додаткового функціоналу.

Задача 2: Гра "Вгадай число"

Створіть програму, яка генерує випадкове число в заданому діапазоні і запитує у користувача спроби вгадати це число. Програма повинна надавати підказки, чи число користувача менше чи більше від загаданого. Гра повинна тривати до вгадування або до того моменту, коли користувач вирішить припинити гру.

Задача 3: Таблиця множення

Напишіть програму для виведення таблиці множення для заданого числа. Користувач вводить число, а програма виводить його таблицю множення від 1 до 10. Програма повинна перевіряти правильність введення користувача та надавати відповідні повідомлення про помилки.

Інструкції та код для задачі 1: Програма "Лічильник голосних літер"

Інструкції:

• Відкрийте середовище Lazarus та створіть новий проект.

• Створіть нову форму.

• Додайте компоненти TEdit для введення рядка та TButton для запуску підрахунку.

• Додайте обробник подій кнопки для виклику функції підрахунку голосних літер.

• Створіть функцію, яка отримує рядок та повертає кількість голосних літер.

• Виведіть результат на екран або використайте ShowMessage для виведення відповіді.

Приклад коду:

unit Unit1;

{$mode objfpc}{$H+}

interface

uses

  Classes, SysUtils, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls;

type

  { TForm1 }

  TForm1 = class(TForm)

    Button1: TButton;

    Edit1: TEdit;

    Label1: TLabel;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

  private

  public

  end;

var

  Form1: TForm1;  

  inputStr: string;

  vowelsCount: integer;

 // Функція підрахунку голосних літер

function CountVowels(str: string): integer;

implementation

{$R *.lfm}

{ TForm1 }

// Визначення функції підрахунку голосних літер

function CountVowels(str: string): integer;

var

  i: integer;

begin

  Result := 0;

  for i := 1 to Length(str) do

  begin

    if UpCase(str[i]) in ['A', 'E', 'I', 'O', 'U'] then

      Inc(Result);

  end;

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

   // Отримання рядка від користувача

  inputStr := Edit1.Text;

  // Виклик функції підрахунку голосних літер

  vowelsCount := CountVowels(inputStr);

  // Виведення результату

  ShowMessage('Кількість голосних літер: ' + IntToStr(vowelsCount));

end;

end.

функція підрахунку голосних з переліком голосних

// Функція підрахунку голосних літер

function CountVowels(str: string): integer;

var

  i: integer;

begin

  Result := 0;

  for i := 1 to Length(str) do

  begin

    if UpCase(str[i]) in ['A', 'E', 'I', 'O', 'U'] then

    begin

      Inc(Result);

      ShowMessage('Знайдено голосну: ' + str[i]); 

// Додмо новий вивід

    end;

  end;

end; 

Інструкції та код для задачі 2: Гра "Вгадай число"

Інструкції:

• Відкрийте середовище Lazarus та створіть новий проект.

• Створіть нову форму.

• Додайте компоненти TEdit для введення числа та TButton для запуску гри.

• Додайте обробник подій кнопки для виклику функції гри.

• Створіть функцію, яка генерує випадкове число та обробляє спроби вгадування користувача.

Приклад коду:

unit Unit1;

{$mode objfpc}{$H+}

interface

uses

  Classes, SysUtils, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls;

type

  { TForm1 }

  TForm1 = class(TForm)

    Button1: TButton;

    Edit1: TEdit;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

  private

  public

  end;

var

  Form1: TForm1; vgadaty, sproba, zagadane: integer;

implementation

{$R *.lfm}

{ TForm1 }

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

  // Ініціалізація гри при першому кліці на кнопці

  if sproba = 0 then

  begin

    zagadane := Random(100) + 1;

    // Генерація випадкового числа від 1 до 100

    sproba := 1;

    ShowMessage('Вгадайте число від 1 до 100.');

    Exit;

  end;

  // Отримання спроби вгадування від користувача

  vgadaty := StrToIntDef(Edit1.Text, 0);

  // Перевірка вгадування

  if vgadaty = zagadane then

    ShowMessage('Вітаємо! Ви вгадали число за ' + IntToStr(sproba) + ' спроб.')

  else if vgadaty < zagadane then

    ShowMessage('Більше. Спробуйте ще раз.')

  else

    ShowMessage('Менше. Спробуйте ще раз.');

  // Збільшення кількості спроб

  Inc(sproba);

end;

end.             

Сподіваюся, ці теоретичні відомості та приклади вам допоможуть краще зрозуміти оператори повторення в програмуванні та використовувати їх ефективно в майбутніх завданнях. Бажаю успіху у вивченні програмування!

Задачі

 для самостійного опрацювання

1.Задача на обчислення площі прямокутника:

Створіть програму, яка запитує користувача ввести довжину та ширину прямокутника.

Обчисліть та виведіть площу цього прямокутника.

2.Задача на конвертацію температури:

Запитайте в користувача температуру в градусах Цельсія.

Переведіть цю температуру в градуси Фаренгейта за формулою: F = (C × 9/5) + 32.

Виведіть результат.

3.Задача на обчислення середнього арифметичного:

Створіть програму, яка отримує три числа від користувача.

Обчисліть та виведіть середнє арифметичне цих трьох чисел.

Переглянути відео

Повторити Розгалуження.

Питання: Яким чином можна реалізувати цикл повторення в мові програмування Python?
Варіанти відповідей:

a) loop i in range(5)

b) for i in range(5):

c) repeat 5 times i:

d) while i < 5:

Правильна відповідь: b) for i in range(5):

Питання: Як виглядає цикл повторення в середовищі Lazarus (Pascal) для виконання блоку коду п'ять разів?
Варіанти відповідей:

a) repeat i from 1 to 5 do

b) for i := 1 to 5 do

c) while i < 5 do

d) loop 1 to 5 i do

Правильна відповідь: b) for i := 1 to 5 do

Питання: Які варіанти циклів можна використовувати для повторення виконання блоку коду за певних умов у мові програмування Python?
Варіанти відповідей:

a) repeat-until

b) for-in

c) when

d) while

Правильна відповідь: d) while

Питання: Як можна вкладати один цикл в середину іншого в мові програмування Python?
Варіанти відповідей:

a) nested for loop

b) for i, j in range(2, 3):

c) if-else loop

d) loop within

Правильна відповідь: a) nested for loop

Питання: Як уникнути безкінечного циклу в середовищі Python?
Варіанти відповідей:

a) Запустити програму і вийти з неї.

b) Додати команду break у циклі.

c) Змінити змінну індексу в циклі.

d) Видалити цикл з програми.

Правильна відповідь: c) Змінити змінну індексу в циклі.

Питання: Як виглядає цикл while в мові програмування Pascal (Lazarus)?
Варіанти відповідей:

a) while i < 5:

b) repeat i from 1 to 5 do

c) for i := 1 to 5 do

d) when i < 5 do

Правильна відповідь: a) while i < 5:

Питання: Як додати точку зупинки для покрокового виконання програми в середовищі Lazarus?
Варіанти відповідей:

a) halt;

b) break;

c) stop;

d) debug;

Правильна відповідь: a) halt;

Питання: Що дозволяє зробити вкладений цикл?
Варіанти відповідей:

a) Зменшити читабельність коду.

b) Виконувати блок коду тільки один раз.

c) Повторювати виконання циклу всередині іншого циклу.

d) Зробити програму швидше.

Правильна відповідь: c) Повторювати виконання циклу всередині іншого циклу.

Питання: Як уникнути нескінченого циклу в мові програмування Pascal?
Варіанти відповідей:

a) Видалити цикл з програми.

b) Додати команду break у циклі.

c) Використовувати цикл repeat-until.

d) Змінити умову в циклі.

Правильна відповідь: c) Використовувати цикл repeat-until.

Питання: Для чого використовується команда break в циклі?
Варіанти відповідей:

a) Зупинити виконання програми.

b) Зупинити виконання циклу та перейти до наступного.

c) Вивести значення змінної на екран.

d) Викликати помилку в програмі.

Правильна відповідь: b) Зупинити виконання циклу та перейти до наступного.

Практична робота

Задача 1. Обчислення суми чисел від 1 до N

Умова: Користувач вводить число NNN. Знайти суму всіх чисел від 1 до NNN.

Розв'язок на Python

python

Копіювати код

# Введення числа

N = int(input("Введіть число N: "))

# Обчислення суми

sum_numbers = 0

for i in range(1, N + 1):

    sum_numbers += i

# Вивід результату

print("Сума чисел від 1 до", N, "дорівнює:", sum_numbers)

Розв'язок у Lazarus

Елементи форми:

• Поле введення (TEdit) для числа NNN.

• Кнопка "Обчислити суму" (TButton).

• Мітка (TLabel) для результату.

Алгоритм створення проекту:

1. Додайте TEdit для введення числа.

2. Додайте TButton із текстом "Обчислити суму".

3. Додайте TLabel для відображення результату.

4. Налаштуйте властивість Label1.Caption як порожню.

5. Додайте обробник події OnClick для кнопки.

Код обробника події:

pascal

Копіювати код

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

  N, i, SumNumbers: Integer;

begin

  // Зчитування введеного числа

  N := StrToInt(Edit1.Text);

  SumNumbers := 0;

  // Цикл для обчислення суми

  for i := 1 to N do

    SumNumbers := SumNumbers + i;

  // Вивід результату

  Label1.Caption := 'Сума чисел від 1 до ' + IntToStr(N) + ': ' + IntToStr(SumNumbers);

end;

Задача 2. Таблиця множення для числа N

Умова: Користувач вводить число NNN. Вивести таблицю множення для цього числа від 1 до 10.

Розв'язок на Python

python

Копіювати код

# Введення числа

N = int(input("Введіть число N: "))

# Таблиця множення

print("Таблиця множення для числа", N)

for i in range(1, 11):

    print(f"{N} x {i} = {N * i}")

Розв'язок у Lazarus

Елементи форми:

• Поле введення (TEdit) для числа NNN.

• Кнопка "Показати таблицю множення" (TButton).

• Мемо-поле (TMemo) для відображення результату.

Алгоритм створення проекту:

1. Додайте TEdit для введення числа.

2. Додайте TButton із текстом "Показати таблицю множення".

3. Додайте TMemo для результату.

4. Налаштуйте властивість Memo1.Clear як порожню.

5. Додайте обробник події OnClick для кнопки.

Код обробника події:

pascal

Копіювати код

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

  N, i: Integer;

  ResultLine: string;

begin

  // Зчитування введеного числа

  N := StrToInt(Edit1.Text);

  Memo1.Clear;

  // Генерація таблиці множення

  for i := 1 to 10 do

  begin

    ResultLine := IntToStr(N) + ' x ' + IntToStr(i) + ' = ' + IntToStr(N * i);

    Memo1.Lines.Add(ResultLine);

  end;

end;

Задача 3. Знайти перший степінь числа 2, більший за N

Умова: Користувач вводить число NNN. Знайти найменший степінь числа 2, який більше за NNN.

Розв'язок на Python

python

Копіювати код

# Введення числа

N = int(input("Введіть число N: "))

# Пошук степеня

power = 1

while 2 ** power <= N:

    power += 1

# Вивід результату

print("Найменший степінь числа 2, більший за", N, "дорівнює:", 2 ** power)

Розв'язок у Lazarus

Елементи форми:

• Поле введення (TEdit) для числа NNN.

• Кнопка "Знайти степінь" (TButton).

• Мітка (TLabel) для результату.

Алгоритм створення проекту:

1. Додайте TEdit для введення числа.

2. Додайте TButton із текстом "Знайти степінь".

3. Додайте TLabel для відображення результату.

4. Налаштуйте властивість Label1.Caption як порожню.

5. Додайте обробник події OnClick для кнопки.

Код обробника події:

pascal

Копіювати код

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

  N, Power, ResultValue: Integer;

begin

  // Зчитування введеного числа

  N := StrToInt(Edit1.Text);

  Power := 1;

  // Пошук степеня

  while Power(2, Power) <= N do

    Inc(Power);

  ResultValue := Power(2, Power);

  // Вивід результату

  Label1.Caption := 'Найменший степінь числа 2, більший за ' + IntToStr(N) + ': ' + IntToStr(ResultValue);

end;