Использование вспомогательных алгоритмов

Модуль Turtle в Python.

Turtle это модуль для Питон, позволяющий создавать графические объекты, рисунки в специальном окне. Модуль Turtle можно использовать для создания игр на Питоне.

Для начала работы откройте файл IDLE (Python 2.7)

Python — интерпретируемый язык программирования, это означает, что в разработке вы создаете файлы Python (.py) в текстовом редакторе, а затем помещаете эти файлы в интерпретатор python для выполнения кода.

Черепаха встроена в библиотеку, поэтому нам не нужно устанавливать ее отдельно. Нам просто нужно импортировать библиотеку в нашу среду Python.

Библиотека Python turtle состоит из всех важных методов и функций, которые нам понадобятся для создания наших дизайнов и изображений. Импортируйте библиотеку turtle с помощью следующей команды:

import turtle

Исполнитель Чертёжник

Название исполнителя говорит о его назначении – чертить фигуры. Инструментом Чертёжника является Перо. Чтобы начать работу с модулем, нужно ввести объект:

t = turtle.Pen()

Теперь нам нужно научиться двигать Чертёжник во всех направлениях, как мы хотим. Мы можем настроить перо как черепаху и ее окружение. Давайте изучим пару команд для выполнения нескольких конкретных задач.

Чертёжник можно перемещать в четырех направлениях:

• Вперед

• Назад

• Влево

• Вправо

Далее нужно ввести окно для графических объектов в Питон, в котором мы будем проводить все действия. Чтобы задать окно нужного размера в модуле turtle используется команда t.screen.setup(x, y), где x и y – ширина и высота окна в пикселях. В этом уроке мы введём окно размером 800×800 пикселей.

t.screen.setup(800, 800)

Чтобы программа с модулем turtle на Python работала корректно, в самом конце программы всегда нужно прописывать команду:

t.screen.exitonclick()

С помощью команды t.screen.exitonclick() программа на Python реагирует на нажатие кнопки мыши после исполнения программы. Если пользователь нажмёт на левую кнопку мыши, то окно закроется.

Запустив программу, вы увидите окно для графики с Чертёжником по центру.

Начало координат в окне для графики модуля turtle находится в центре окна. Положительное направление оси X определяется слева направо, положительное направление оси Y определяется снизу вверх, чем больше X, тем правее черепашка, чем больше Y, тем выше черепашка.

Рисунки на экране появляются с помощью перемещения Чертежника в окне для графики модуля turtle, Чертёжник рисует линию

Команды Чертёжника в Python:

Перед выполнением программу необходимо сохранить на компьютер. Для выполнения нажать клавишу F5

Вспомогательный алгоритм

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно вызвать и использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Вспомогательные алгоритмы создаются, когда возникает необходимость разбиения задачи на ряд более простых задач или когда есть необходимость многократного использования одного и того же набора действий в одном или разных алгоритмах.

Рассмотрим пример, Вы хотите спеть песню, у которой три куплета и припев, исполняемый после каждого куплета. Алгоритм Ваших действий будет следующим:

1. Спеть 1-й куплет.

2. Спеть припев.

3. Спеть 2-й куплет.

4. Спеть припев.

5. Спеть 3-й куплет.

6. Спеть припев.

Действия, объединенные в пункт "спеть припев", трижды повторяются. Таким образом, этот алгоритм содержит набор повторяющихся одинаковых действий и возникает необходимость многократного использования одного и того же набора действий (алгоритма), следовательно такой набор действий или алгоритм можно выделить в качестве самостоятельного фрагмента. Он становится вспомогательным алгоритмом.

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, по которому решается некоторая подзадача из основной задачи и который, как правило, выполняется многократно. Алгоритм может содержать несколько вспомогательных алгоритмов.

 В python существует два вида реализации подпрограмм: функции в роли процедуры и функции в классическом понимании.

 Функция в роли процедуры призвана не возвратить значение в основную программу, а вывести его, либо выполнить какие-либо действия с глобальными переменными, при этом не возвращая полученные значения основной программе (не используя ключевое слово return).

Рассмотрим синтаксис функции-процедуры на примере:

import turtle

t = turtle.Pen()

t.screen.setup(800, 800)

def shag(): #Описание функции

t.forward(150) #Тело функции

t.up

t.goto(-200,-200)

t.width(3)

t.down

shag() #Обращение к функции в программе

t.screen.exitonclick()

Практика

Поле исполнителя Чертежник, размером 800х800 пикселей, представлено на рисунке.

Масштаб: 1 клетка = 50 пикселей.

Задание 1. Открыть программу kvadrat.py. Разобрать программу для вычерчивания Квадрата.

import turtle #подключение библиотеки Turtle

t = turtle.Pen() #создание пера для рисования

t.screen.setup(800, 800) #создание графического окна

t.up() #Поднять перо

t.goto(-200,200) #Переместить Чертежника в точку с координатами (-200,200)

t.width(5) #Установить ширину следа Чертежника в 5 пикселей

t.down() #Опустить перо. После этой команды Чертежник начнет оставлять след при любом своем передвижении

t.forward(150) #Переместить Чертежника вперёд на 200 пикселей

t.right(90) #Повернуть Чертежника направо

t.forward(150) #Переместить Чертежника вперёд на 200 пикселей

t.right(90) #Повернуть Чертежника направо

t.forward(150) #Переместить Чертежника вперёд на 200 пикселей

t.right(90) #Повернуть Чертежника направо

t.forward(150) #Переместить Чертежника вперёд на 200 пикселей

t.right(90) #Повернуть Чертежника направо

t.up() #Поднять перо

t.screen.exitonclick() #Если пользователь нажмёт на левую кнопку мыши, то окно закроется

Задание 2. Составить программу для вычерчивания линии, используя новые команды. Результат сохраните в своей папке под именем liniy.ру. Продемонстрируйте учителю результат.

Задание 3. Применить функцию для рисования квадрата. Для этого открыть программу kvadrat.py и внести в неё изменения:

import turtle

t = turtle.Pen()

t.screen.setup(800, 800)

t.up()

t.goto(-200,200)

t.width(5)

def kvadrat():

t.down()

t.forward(150)

t.right(90)

t.forward(150)

t.right(90)

t.forward(150)

t.right(90)

t.forward(150)

t.right(90)

t.up()

kvadrat()

t.screen.exitonclick()

Сохраните изменённую программу в своей папке под именем kvadrat_1.py. Продемонстрируйте учителю результат.

Задание 4. Измените программу kvadrat_1.py так, чтобы нарисовалось три квадрата. Сохраните изменённую программу в своей папке под именем kvadrats.py. Продемонстрируйте учителю результат.

import turtle

t = turtle.Pen()

t.screen.setup(800, 800)

t.up()

t.goto(-200,200)

t.width(5)

def kvadrat():

t.down()

t.forward(150)

t.right(90)

t.forward(150)

t.right(90)

t.forward(150)

t.right(90)

t.forward(150)

t.right(90)

t.up()

kvadrat()

t.goto(100,100)

kvadrat()

t.goto(-100,-50)

kvadrat()

t.screen.exitonclick()

Задание 5. Измените программу liniy.ру так, чтобы Чертежник нарисовал четыре линии. Сохраните изменённую программу в своей папке под именем linii.ру. Продемонстрируйте учителю результат.

Урок 30/7

Тема: Использование вспомогательных алгоритмов

Цель: Понятие о вспомогательном алгоритме (функции). Использование функций для решения задач

Учебная задача 1: Повторить возможности Python, его синтасис. Повторить систему команд исполнителя Чертежник в Python. (Фронтальный опрос или тест)

Учебная задача 2: Познакомиться с командами:

forward(n) Проползти вперед n шагов (пикселей).

backward(n) Проползти назад n шагов (пикселей).

left(angle) Повернуться налево на angle градусов.

right(angle) Повернуться направо на angle градусов.

Учебная задача 3: Разобрать готовую программу kvadrat.ру с использованием новых команд.

Учебная задача 4: Составить программу для вычерчивания линии, используя новые команды. Результат сохраните в своей папке под именем liniy.ру.

Учебная задача 5: Познакомиться с понятием о вспомогательном алгоритме. Изменить программу kvadrat.ру так, чтобы нарисовалось три квадрата с использованием функции. Результат сохраните в своей папке под именем kvadrats.ру..

Учебная задача 6: Самостоятельно измените программу liniy.ру так, чтобы Чертежник нарисовал несколько линий. Результат сохраните в своей папке под именем linii.ру.

Домашнее задание:

• повторить теоретический материал:

  • https://disk.yandex.ru/i/SHRsbBFvzTOX3g

  • https://disk.yandex.ru/i/DgoBdjZ7Js7Mhw

• повторить практику:

  • https://disk.yandex.ru/i/VY1hXyhyrHcq1g

  • https://disk.yandex.ru/d/e2SovzNyXU9V6w