Циклы и повторение

Урок 6. Циклы и повторение

На этом уроке мы познакомимся с циклом for и научимся заменять повторяющиеся команды короткой и понятной конструкцией.

Главная идея урока

В предыдущих уроках мы часто писали одинаковые команды несколько раз подряд. Например, чтобы нарисовать квадрат, нужно четыре раза пройти вперёд и повернуть.

Цикл помогает не повторять одинаковый код вручную. Мы один раз пишем команды, а Python выполняет их несколько раз.

Новая конструкция

for i in range(4):
    t.forward(100)
    t.left(90)

Все команды, которые должны повторяться, пишутся с отступом.

Важно понять

В Python отступы имеют значение. Если команда написана с отступом после строки for, она находится внутри цикла и будет повторяться.

Если команда написана без отступа, она уже не относится к циклу.

После строки с for обязательно ставится двоеточие.

Пример 1. Квадрат без цикла

Сначала вспомним, как мы рисовали квадрат раньше.

import turtle

t = turtle.Turtle()

t.forward(100)
t.left(90)
t.forward(100)
t.left(90)
t.forward(100)
t.left(90)
t.forward(100)
t.left(90)

turtle.done()

Код работает, но в нём много повторений.

Пример 2. Квадрат с циклом

Теперь нарисуем тот же квадрат, но с помощью цикла.

import turtle

t = turtle.Turtle()

for i in range(4):
    t.forward(100)
    t.left(90)

turtle.done()

Строка for i in range(4): означает: повторить команды внутри цикла 4 раза.

Команды t.forward(100) и t.left(90) стоят с отступом, поэтому они выполняются внутри цикла.

Задание 1. Квадрат побольше

Измени программу с циклом так, чтобы Черепашка нарисовала квадрат со стороной 150.

Условия:

1. используй цикл for;
2. цикл должен повторяться 4 раза;
3. длина стороны квадрата — 150 шагов.

Подсказка: нужно изменить только число в команде forward().

Пример 3. Равносторонний треугольник с циклом

У равностороннего треугольника 3 стороны. Значит, цикл должен повториться 3 раза.

import turtle

t = turtle.Turtle()

for i in range(3):
    t.forward(120)
    t.left(120)

turtle.done()

После каждой стороны Черепашка поворачивает на 120 градусов.

Задание 2. Цветной треугольник

Нарисуй равносторонний треугольник с помощью цикла.

Условия:

1. используй цикл for;
2. цикл должен повторяться 3 раза;
3. сторона треугольника — 160 шагов;
4. цвет линии — синий;
5. толщина линии — 6.

Мини-разбор: что повторяется?

Перед тем как писать цикл, нужно понять, какие команды повторяются.

Пример 4. Пятиугольник

У правильного пятиугольника 5 сторон. Чтобы Черепашка вернулась в начальное направление, сумма всех поворотов должна быть 360 градусов.

Значит, каждый поворот будет равен 360 / 5 = 72 градуса.

import turtle

t = turtle.Turtle()

t.pensize(5)
t.color("purple")

for i in range(5):
    t.forward(100)
    t.left(72)

turtle.done()

Чем больше сторон у правильного многоугольника, тем меньше угол поворота.

Задание 3. Шестиугольник

Нарисуй правильный шестиугольник с помощью цикла.

Условия:

1. у шестиугольника 6 сторон;
2. цикл должен повторяться 6 раз;
3. сторона — 90 шагов;
4. поворот после каждой стороны — 60 градусов;
5. цвет линии — оранжевый.

Пример 5. Пунктирная линия с циклом

На прошлом уроке мы рисовали пунктир вручную. Теперь сделаем это короче с помощью цикла.

import turtle

t = turtle.Turtle()

t.pensize(5)
t.color("green")

for i in range(6):
    t.pendown()
    t.forward(40)
    t.penup()
    t.forward(25)

turtle.done()

Каждый раз Черепашка рисует короткий отрезок, потом идёт немного без следа.

Задание 4. Длинный пунктир

Нарисуй пунктирную линию с помощью цикла.

Условия:

1. в пунктире должно быть 10 отрезков;
2. каждый отрезок — 30 шагов;
3. каждый промежуток — 20 шагов;
4. цвет линии — красный;
5. толщина линии — 4.

Пример 6. Лестница

Цикл можно использовать не только для фигур, но и для повторяющегося рисунка. Например, нарисуем лестницу.

import turtle

t = turtle.Turtle()

t.pensize(4)
t.color("blue")

for i in range(5):
    t.forward(50)
    t.left(90)
    t.forward(30)
    t.right(90)

turtle.done()

Внутри цикла Черепашка каждый раз делает одну “ступеньку”.

Задание 5. Своя лестница

Измени программу с лестницей.

Условия:

1. лестница должна состоять из 8 ступенек;
2. горизонтальная часть ступеньки — 40 шагов;
3. вертикальная часть ступеньки — 25 шагов;
4. цвет линии — фиолетовый;
5. толщина линии — 5.

Типичные ошибки

• Забыли двоеточие после строки for i in range(4):.
• Не сделали отступы у команд внутри цикла.
• Сделали отступ только у первой команды, а вторая команда оказалась вне цикла.
• Перепутали количество повторений в range().
• Для треугольника использовали поворот 90 градусов вместо 120.
• Для многоугольника забыли посчитать угол поворота.

Творческое задание

Создай рисунок, в котором используется цикл for.

Можно нарисовать:

• пунктирную дорожку;
• лестницу;
• правильный многоугольник;
• узор из повторяющихся линий;
• рамку из коротких отрезков.

Условия:

• используй хотя бы один цикл for;
• внутри цикла должно быть не меньше двух команд;
• используй цвет и толщину линии;
• рисунок должен отличаться от примеров урока.

Проверь себя

1. Зачем нужен цикл for?
2. Что означает range(4)?
3. Почему команды внутри цикла пишутся с отступом?
4. Что будет, если забыть двоеточие после строки for?
5. Сколько раз выполнится цикл for i in range(6):?
6. Какой угол поворота нужен для квадрата?
7. Какой угол поворота нужен для равностороннего треугольника?

Итог урока

Сегодня мы познакомились с циклом for и научились повторять команды без лишнего копирования. Теперь программы стали короче, аккуратнее и понятнее.

На следующем уроке мы используем циклы для создания красивых узоров и орнаментов.