Циклы и условия в языке Python для детей

• 1. Последовательность, выбор и итерация
• 2. Циклы в языке Python для детей
• 3. Условия в языке Python
• 4. Обучение программированию Python для детей

Родители, работающие в IT, думают о том, как проложить путь своим детям в профессию. Вот что рассказывает мама-айтишница о своих ожиданиях: «Мне кажется, в школах должны делать акцент на информатике и программировании, давать знания довольно рано. Сейчас появились симуляторы, где можно на игровом процессе разложить понятия условных циклов, выполнения операций команд. А то в наше время: “открываем Turbo pascal, давайте писать программу!” и так ничего не понятно, да еще и какие-то механики нужно было заранее знать. Сейчас все это детям можно привить уже лет с пяти».

Алгоритм как набор действий может состоять из следующих элементов: последовательности, выбора и итерации.  

Последовательность — порядок выполнения команд. Пользователь может предусмотреть, какое действие выполнить первым, а какое — следующим, в зависимости от возникающих условий. Это и есть выбор.  

Итерация — повторение команд. Чтобы добиться точного результата, нужно остановиться и повторить конкретный этап алгоритма нужное количество раз или даже повторить весь алгоритм несколько раз. 

Циклы — важный инструмент в программировании, позволяющий запускать блоки кода несколько раз. В Python есть два основных типа циклов: for и while. Остановимся на каждом из них подробнее.

Цикл For

for применяют для итерации по последовательностям: списки, строки или диапазоны чисел. Инструкции повторяются несколько раз, но код не нужно снова писать вручную.

Пример (Python):

for i in range(5):

    print("Это итерация номер", i)

Цикл завершится после пяти итераций. На экран будет выведено сообщение с номером каждой итерации. Используя циклы for, дети поймут, как работают итерации и как управлять количеством повторений.

Цикл While

while выполняет блок кода, пока заданное условие правдиво. Это создает более гибкие конструкции, которые могут продолжаться до тех пор, пока не будет выполнено заданное условие.

Например (Python):

count = 0

while count < 5:

    print("Счетчик:", count)

    count += 1

Цикл завершится, когда переменная count достигнет значения 5. while полезны для написания бесконечных циклов, если не контролировать условия выхода.

Попробуем создать простую программу с применением цикла while

Циклы нужны, чтобы повторять воспроизведение нескольких участков программы, например, чтобы вывести на экран четные числа от 2 до 20 можно написать вот такой код:

Выглядит это не слишком весело. Еще грустнее становится, если нам нужно вывести какой-то текст перед числом, придется добавить его в каждую строку программы:

А если нужно вывести сто четных чисел? Циклы как раз нужны, чтобы задействовать возможности компьютера, а не испытать вас на усидчивость вводом десятка однообразных команд.

Чтобы переписать программу с четными числами в более программистском стиле, можно сделать цикл в питоне, для этой задачи подойдет цикл while

Запуск программы дает такой же результат, как и при первом варианте кода. Однако, наш новый код намного проще модифицировать, дорабатывать и вообще он выглядит намного круче первого варианта. Вы сразу увидите десять четных чисел на экране, как будто они появились в один миг.

Первая строка создает переменную со значением ноль:

i = 0

Во второй строке по ключевому слову Python понимает, что это цикл. Сразу после ключевого слова идет условие.

while i < 20

Если условие в Python истинно, а так и есть, ведь ноль меньше двадцати, то начинает выполняться код, который сдвинут на четыре пробела, относительно ключевого слова

i = 0

while i < 20:

    i = i + 2

    print(i)

    print(“конец”)

По отступам Python понимает, что относится к циклам, а что нет. Первая строка присваивает переменной ее же собственное значение, увеличенное на два. То же самое можно можно записать и немного по-другому, используя оператора +=

i += 2

Вторая строка просто выводит переменную на экран. Теперь все строки внутри циклы выполнены. Такое однократное выполнение цикла в программировании называется итерацией.

После завершения итерации условие цикла снова будет проверено. Если оно истинно, а так и есть, т.к. два меньше двадцати, будет запущена следующая итерация и все повторится: переменная будет увеличена на два и выведена на экран, затем все повторится еще раз. После завершения десятой итерации, значение переменной будет равно 20 и условие станет ложным, т.к. двадцать не меньше двадцати.

Цикл завершится и будет выполнена последняя строка программы, которая выводит на экран слово “конец”.

Обратите внимание: без знака двоеточия в конце условия, оно не заработает!

Условия дают программе принимать решения и выполнять разные действия, зависящие от заданных условий. В Python есть несколько операторов условий: if, elif и else.

Условие If

Оператор if проверяет условие и выполняет блок кода. Это основа логического программирования.

Простейшие программы на Python могут выполняться линейно, т.е. ни одна строка программы не будет пропущена, они воспроизводятся друг за другом.

Например, программа сначала запрашивает имя и возраст пользователя, а затем здоровается с ним. В реальности не все программы такие простые. Может понадобится разное приветствие для пользователей разных возрастов или из разных стран. Чтобы выполнить разные строки программы для отличных условий, в Python есть условный оператор.

Алгоритм его применения:

1. Пишем ключевое слово
2. Вводим условие, которое хотим проверить
3. В конце строки ставим двоеточие 

Если поставить двоеточие в другом месте - это будет ошибкой, такая программа не запустится

Код нужно записать с отступом в четыре пробела

Отступы - очень важная часть Python, по ним он понимает, как будут выполняться строки программы

Код под условным оператором выполнится только тогда, когда условие будет истинным.

Рассмотрим пример условия if в Python

age = 10

if age < 18:

    print("Вы еще ребенок!")

Если возраст меньше 18, программа выведет соответствующее сообщение.

Условие Elif

Оператор elif проверяет дополнительные условия. С ним создают более сложные логические конструкции.

age = 20

if age < 13:

    print("Вы еще ребенок!")

elif age < 18:

    print("Вы подросток!")

else:

    print("Вы взрослый!")

В этом примере программа проверяет несколько условий и выводит соответствующее сообщение.

Условие Else

Оператор else выполняет блок кода, если ни одно из предыдущих условий не было истинным. Он завершает цепочку условий.

Например (Python):

temperature = 25

if temperature > 30:

    print("На улице жарко!")

else:

    print("На улице прохладно.")

Здесь, если температура не превышает 30 градусов, программа сообщит о прохладной погоде.

Как условия if и else работают вместе

Условные операторы цикла в Python записываются так: ключевое слово, условие if двоеточие, а весь код, который нужно выполнить, если условие истинно, должен быть сдвинут на четыре пробела относительно ключевого слова. Для оператора IF в Питоне есть парный оператор else. Его нельзя использовать отдельно от IF. 

Ошибочное написание:

В else нет никаких условий: код, который вы сдвинете на четыре пробела вправо относительно слова else, будет только тогда, когда условие в if будет ложным.

Изучение Python открывает детям много возможностей. Программирование на Python для детей помогает развивать логическое мышление, умение решать проблемы, анализировать. Используя циклы и условия, дети могут создавать игры, анимации и другие интересные проекты.

Изучение циклов и условий в Python — первый шаг к освоению кодирования. Эти концепции позволяют создавать динамичные и интерактивные программы. Используя циклы пайтон for и while, а также операторы условий if, elif и else, дети смогут реализовать свои идеи и проекты. Программирование на Python для детей — это захватывающее путешествие в мир технологий!