Робик. Команды для Робика

Определения и обозначения

Робик — исполнитель, который перемещается по клетчатому полю и выполняет заданные команды. Иначе говоря, это условный герой, чьё положение можно точно определить по клетке. Такое представление помогает изучать движение и составление маршрутов без настоящего робота.

Исполнитель — объект, способный выполнять только известные ему команды. Он не догадывается о смысле новых указаний и не выбирает действие самостоятельно. Поэтому для работы исполнителя нужно заранее знать, какие команды ему разрешены.

Команда — одно понятное Робика действие, например перемещение на соседнюю клетку. Команда «вверх» означает один переход в указанном направлении, а не весь путь до цели. Это позволяет разбивать сложный маршрут на маленькие проверяемые шаги.

Система команд исполнителя — набор команд, которые Робик умеет выполнять. Для Робика в этой теме основными командами являются движения вверх, вниз, вправо и влево. Знание системы команд показывает, какие действия можно включать в последовательность.

Как это устроено

Поле Робика разделено на клетки, а каждая клетка имеет своё положение среди соседних. Робик в каждый момент находится только в одной клетке, поэтому его движение можно отслеживать по шагам. Направления «вверх», «вниз», «вправо» и «влево» нужны, чтобы однозначно описать переход между клетками.

Команда перемещения изменяет положение ровно на одну соседнюю клетку, потому что так задано её действие. Если бы одна команда переносила Робика сразу через несколько клеток, было бы труднее проверить маршрут и заметить ошибку. Один шаг связывает исходную клетку только с ближайшей доступной клеткой.

Команды «вверх», «вниз», «вправо» и «влево» описывают направление движения по полю. Они не сообщают, куда Робик смотрит, и не требуют поворота самого исполнителя. Поэтому при чтении команды нужно смотреть на расположение клеток, а не придумывать направление взгляда Робика.

Робик выполняет команды последовательно, одну за другой, потому что каждая следующая команда зависит от его текущего положения. После первого шага клетка меняется, и второй шаг начинается уже из нового места. Поэтому одинаковые команды, записанные в разном порядке, могут привести к разному ходу выполнения.

Перед каждым переходом нужно проверить границу поля и наличие препятствия в соседней клетке. За границей поля или в занятую препятствием клетку перейти нельзя, поэтому такая команда становится невыполнимой. При проверке последовательности ищут первую невозможную команду и не считают последующие шаги выполненными.

Команды Робика и результат их выполнения

В таблице удобно находить смысл команды, направление шага и изменение положения Робика. Последний столбец напоминает, что маршрут нужно проверять не только по направлению, но и по условиям поля. Для длинной последовательности такую проверку выполняют отдельно перед каждым шагом.

Разбор задач

Конечное положение после трёх команд

Условие. Робик находится в начальной клетке. Нужно определить, где он окажется после трёх команд перемещения, если задана последовательность «вправо, вверх, влево».

1. Сначала выполняем «вправо»: Робик переходит в соседнюю клетку справа.
2. Затем выполняем «вверх»: из новой клетки он переходит на одну клетку выше.
3. Последней выполняем команду «влево»: Робик возвращается на одну клетку левее, сохраняя положение на одну клетку выше начальной.

Ответ. Робик окажется на клетке, расположенной на одну клетку выше начальной. Такой результат виден только после учёта всех трёх переходов, а не по последней команде отдельно.

Маршрут к указанной клетке

Условие. Конечная клетка находится на три клетки вправо и на две клетки выше начальной. Нужно составить последовательность команд, которая приведёт Робика к цели.

1. Сначала считаем горизонтальное смещение: для трёх клеток вправо нужны три команды «вправо».
2. Затем считаем вертикальное смещение: для двух клеток вверх нужны две команды «вверх».
3. Записываем команды, например «вправо, вправо, вправо, вверх, вверх», и проверяем каждый переход.

Ответ. Подходит последовательность «вправо, вправо, вправо, вверх, вверх». Можно изменить порядок горизонтальных и вертикальных шагов, если каждый промежуточный переход остаётся разрешённым.

Проверка границы или препятствия

Условие. Робик стоит у левой границы поля, а заданная последовательность начинается командами «влево, вверх». Нужно выяснить, сможет ли он выполнить её.

1. Проверяем первую команду «влево» из начальной клетки.
2. Слева находится граница, поэтому соседней доступной клетки в этом направлении нет.
3. Останавливаем проверку на первой невыполнимой команде и не переходим к команде «вверх».

Ответ. Робик не сможет выполнить последовательность: команда «влево» невыполнима из-за границы. Если препятствие находится в соседней клетке, рассуждение будет таким же.

Типичные ошибки

Путают направление команды с направлением взгляда Робика. Так происходит, когда ученик представляет Робика человеком, который сначала должен повернуться. Нужно проверять только положение соседней клетки: команда задаёт движение по полю, а не поворот исполнителя.

Пропускают одну из команд в последовательности и считают лишь конечное направление. Ошибка появляется, когда внимание сосредоточено на результате, а промежуточные клетки не отмечаются. Полезно после каждого шага записывать или мысленно фиксировать новое положение.

Меняют местами команды, не учитывая порядок выполнения. Иногда итог действительно совпадает, но на пути может встретиться граница или препятствие. Проверка слева направо по записи показывает, допустим ли каждый шаг.

Не проверяют границы поля и препятствия. Тогда ученик считает возможным переход, хотя нужной соседней клетки нет или она занята. Перед каждой командой нужно посмотреть именно на клетку, куда направлен следующий шаг.

Связь с другими темами

До работы с Робиком нужно уметь ориентироваться на клетчатом поле и различать направления вверх, вниз, вправо и влево. Без этого невозможно правильно прочитать даже одну команду. Начальную и конечную клетки удобно сравнивать по горизонтали и вертикали.

Тема подготавливает к записи последовательностей команд и составлению простых программ. Набор команд в определённом порядке уже похож на алгоритм для исполнителя. Проверка каждого шага учит точно выполнять инструкции.

Позже эти умения пригодятся при изучении алгоритмов, исполнителей и поиска маршрута. Те же приёмы помогают моделировать движение в задачах на клетчатом поле. Чем точнее проверены условия, тем надёжнее полученный маршрут.

Что запомнить

• Робик является исполнителем.
• Команда задаёт одно действие Робика.
• Система команд Робика состоит из разрешённых ему команд перемещения.
• Каждая команда перемещения переводит Робика на соседнюю клетку.
• Команды выполняются последовательно, в записанном порядке.
• Перед выполнением нужно учитывать границы поля и препятствия.