Herhaalde uitvoering

1
Herhaalde uitvoering

• Bepaalde en onbepaalde lussen

2
Her haalde uitvoering

• Zoals in de echte wereld worden ook in een
  programma vele acties herhaaldelijk uitgevoerd.
• Voorbeeld
• echte wereld een machine in een autofabriek
  maakt elke dag 250 identieke autodeuren.
• programma een schietspelletje toont om de 5
  seconden een schietschijf op het scherm totdat
  het spel gedaan is.
• In een programma worden acties herhaaldelijk
  uitgevoerd door éénzelfde instructie of methode
  meerdere keren na elkaar uit te voeren.

3
Oefening (bunnyHop)

• Een konijn sluipt een tuin binnen en wil een
  stukje broccoli eten. Daartoe moet het konijn
  meerdere keren naar de broccoli toe springen.
• Gebruik de methode hop van het object bunny

4
Een oplossing

• Do in order
• bunny.turn to face brocolli
• bunny.hop
• bunny.hop
• bunny.hop
• bunny.hop
• bunny.hop
• bunny.hop
• bunny.hop
• bunny.hop

5
Herhaalde uitvoering

• Meerdere keren dezelfde instructie na elkaar
  zetten is enigzins tijdrovend en nogal
  onoverzichtelijk
• De programmacode wordt langer en langer
• We zouden liever de instructie slechts 1 keer
  moeten opschrijven en het programma vertellen dat
  die instructie een aantal keer herhaald moet
  worden
• In Alice kan dit met de loop-instructie

6
Herhaling counted loop

• De loop instructie is een alternatieve manier om
  repetitieve code te schrijven.
• Counted loop tellende lus
• Herhaalt instructies een bepaald (geteld)
  aantal keer

7
Oefening

• Idem als de vorige oefening, maar nu met gebruik
  van de loop-instructie.
• Belangrijk
• De loop-instructie voert de code in zijn blok een
  bepaald aantal keer uit, gespecifieerd door een
  teller
• De waarde van de teller moet geheel en positief
  zijn (negatieve waarde -gt lus voert niet uit)
• De code in het blok van de loop kan een enkele
  instructie zijn of een blok instructies (dus ook
  if-else, do together, )
• Het gebruik van een loop-instructie
• bespaart tijd
• is overzichtelijker

8
Oneindige herhaling demo

• Het aantal keer dat een lus loopt, kan ook
  oneindig zijn ( infinity)
• Als Infinity times is geselecteerd voor een
  lusteller, betekent dit dat de lus zal blijven
  uitvoeren tot wanneer het programma gestopt
  wordt.
• Demonstratie Carrousel

9
Complexere lusconstructies

• Zoals reeds vermeld kan de code binnen een lus
  eender welke instructie of blok instructies zijn
• Het is dus ook mogelijk om een lus binnen een
  andere lus te plaatsen
• We noemen dit geneste lussen (nested loops) de
  binnenste lus is genest binnenin de buitenste
  lus

10
Oefening (ferrisWheel)
Het grote rad (doublewheel) draait in wijzerszin,
terwijl de 2 kleine wielen (wheel1 en wheel2) in
tegenwijzerszin draaien. De kleine wielen moeten
2 keer ronddraaien voor elke omwenteling van het
grote wiel. Laat het grote rad 5 keer draaien.
11
Geneste lussen

• Merk op
• De binnenste lus loopt volledig voor elke
  iteratie van de buitenste lus.
• Als de buitenste lus 5 keer loopt en de
  binnenste lus 2 keer, dan zal de binnenste lus in
  totaal 10 keer uitgevoerd worden.
• Stel de teller van de buitenste lus in op 1, en
  die van de binnenste lus op 2. Wat zie je?

12
Een functie als teller

• Een waarde voor de teller van een lus kan bepaald
  worden door een functie!
• De loop-instructie rondt het teruggekregen getal
  (return value) van de functie automatisch (naar
  beneden) af naar een geheel getal.
• Oefening pas de bunnyHop wereld aan zodat de
  teller van de lus bepaald wordt door een functie.

13
Onbepaalde herhaalde uitvoering

• Tot dusver hebben we enkel situaties gezien
  waarbij we weten hoeveel keer de instructie(s)
  binnen de lus moeten worden uitgevoerd (eventueel
  bepaald door een functie)
• Er zijn echter ook situaties waar het feit of de
  instructie(s) herhaald worden, afhankelijk is van
  een voorwaarde ( conditie)
• We weten dus niet op voorhand hoeveel keer de lus
  moet uitgevoerd worden, al wat we weten is dat er
  herhaling nodig is
• Daarom noemen we dit onbepaalde herhaling
• Voorbeeld Zolang ik niet op school ben, blijf ik
  verder fietsen

14
Onbepaalde herhaling

• In programmas waarin het aantal keer dat een
  actie herhaald moet worden niet gekend is
  (onbepaald), kan men 2 soorten
  controlemechanismen gebruiken
• de While-instructie
• recursie
• We gaan verder in op de while-instructie

15
Werking van een while-lus

• Het algemene principe
• Zolang een bepaalde conditie waar
  is
• voer instructie(s) uit
• Om een while-instructie te schrijven, moeten we
  dus weten wat de voorwaarde is die bepaalt of de
  lus blijft draaien

16
While-lus

• De voorwaarde is een Booleaanse conditie (net als
  bij de if-instructie), die telkens opnieuw wordt
  geëvalueerd is de conditie waar, dan worden de
  instructies in de lus uitgevoerd is de conditie
  niet waar, dan worden de instructies in de lus
  overgeslagen
• Zolang de conditie waar blijft, zal de lus dus
  blijven draaien als de conditie vals wordt,
  stopt de lus. Daarom wordt de conditie ook soms
  een guard of bewaker genoemd. De conditie
  bewaakt als het ware de lus.
• while conditionele herhaling
• Syntax (in Alice)
• while ltconditiegt
• ltinstructiesgt

17
Oefeningen

• Pas de bunnyHop wereld aan zodat het konijn naar
  de broccoli toespringt zolang het konijn verder
  dan een halve meter verwijderd is van de
  broccoli. Gebruik hiervoor een while-lus.
• Een achtervolging een haai zit een visje
  achterna. Het visje probeert te vluchten maar de
  haai haalt het in en uiteindelijk wordt het visje
  opgegeten.

18
Probleem

• Hoe laten we de haai de vis achtervolgen?
• De haai mag het visje niet onmiddellijk vangen
  want dan is er geen achtervolging
• De vis moet vluchten
• Oplossing
• We laten de haai een korte afstand naar de vis
  toe zwemmen en tegelijkertijd de vis een korte
  afstand van de haai wegzwemmen
• De vis zal naar een willekeurige (maar dichtbije)
  plaats vluchten
• Zolang de vis verder dan 0.5 meter verwijderd is
  van de haai, herhalen we bovenstaande stappen.

19
Oefening chase

• Schrijf een verhaalbord uit
• Splits op in verschillende logische delen (via
  methoden)
• Implementeer in Alice, aangenomen dat
• de haai elke keer 0.4 meter vooruit zwemt
• het visje elke keer maximum 0.2 meter vooruit
  zwemt, en zijwaarts en verticaal ook maximum 0.2
  meter uitwijkt
• Hint gebruik de randomMotion methode van
  goldfish

20
Opmerking

• We zijn zeker dat de lus zal eindigen want de
  haai beweegt elke keer 0.4 meter vooruit terwijl
  de vis maximum 0.35 meter van de haai weg kan
  bewegen

0.35
0.2
0.2
0.2
21
Algemene regel

• Een while-loop is normaalgezien eindig, en moet
  dus zo geschreven worden
• de instructies in de lus moeten de toestand van
  de wereld zodanig veranderen dat de conditie
  waarvan de while-loop afhangt, uiteindelijk vals
  wordt
• Een while-loop kan ook oneindig zijn, dit
  betekent dat zijn conditie nooit vals wordt
• while true is equivalent aan loop infinity

22
Het Begin-During-End event

• In een while-lus wordt een actie herhaald zolang
  een bepaalde conditie waar is
• Soms willen we dat een actie wordt uitgevoerd
  wanneer de conditie vals wordt en de loop eindigt
• Wanneer later de conditie terug waar wordt, moet
  alles opnieuw uitgevoerd worden
• Alice heeft hier een speciale constructie voor
  het begin-during-end event

23
BDE event oefening

• Een konijn is gestrand op een eiland na een
  vliegtuigramp, en een helikopter komt het konijn
  redden. De helikopter cirkelt rond het eiland. We
  willen nu dat het konijn naar de helikopter kijkt
  wanneer die zich voor het konijn bevindt.
  Bovendien willen we dat het konijn ernaar blijft
  kijken (en dus zijn hoofd draaien) zolang de
  helikopter zich vóór hem bevindt. Tenslotte
  willen we ook dat het konijn terug naar de camera
  kijkt wanneer de helikopter uit zicht verdwenen
  is. (wereld lost)

24
BDE event

• Events -gt create new event
• Selecteer while something is true
• Vul de booleaanse conditie in
• Specifieer (de nodige) acties
• begin wat moet er gebeuren wanneer de conditie
  waar wordt (1 keer per loop)
• during wat moet er gebeuren tot wanneer de
  conditie vals wordt (meerdere keren per loop)
• end wat moet er gebeuren wanneer de conditie
  vals wordt (1 keer per loop)
• In sommige situaties zijn niet alle acties nodig,
  dan laten we dat deel gewoon leeg.