Заранее неизвестно, сколько чисел пришлёт датчик. Ноль — настоящее измерение, а −1 — команда остановки. Как не включить её в сумму?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте компьютер, рабочую папку с правом записи, редактор, распечатку ученической части PDF, бумагу и ручку. Локальный компилятор G++ с C++17 или настроенная учителем IDE; сборка g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.cpp -o lesson. В Windows задайте lesson.exe. Запуск ./lesson в Linux/macOS, .\lesson.exe в Windows. Для урока 31 дополнительно обычный браузер: открывать локальный SVG, не C++-исходник. Все входы и ожидаемые результаты даны. Установку и проверку запуска учитель выполняет до занятия; детские аккаунты и интернет не нужны.
Уровень — начинающий программист, 7 класс. Предпосылки: while, if, накопитель и счётчик. В паре автор вводит и объясняет, проверяющий сопоставляет с прогнозом, затем роли меняются. Без компьютера трассируйте полный код на бумаге, отмечайте координаты по схеме и проверяйте готовые результаты; учитель демонстрирует заранее собранный пример. Бумажная трассировка не выдаётся за реальную компиляцию или запуск ученика. План 45 минут включает чтение, ввод, сборку и обсуждение. В графических задачах сначала прогноз, затем сравнение. Матрица программы предназначена учителю.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
Поток 4 0 7 −1 99. За 5 минут запишите, какие числа являются данными и какие строки вывода ожидаются: количество и сумма. Объясните, почему 99 не должно обрабатываться после −1.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Чтение, стоп-сигнал и обновление состояния
Условие while(std::cin>>x) продолжает работу, пока успешно читается очередное значение. В наших файлах только целые токены; конец файла завершает чтение. Некорректный текстовый токен прекращает извлечение, а не считается измерением. Контроль формата файла остаётся отдельной задачей.
Стоп-сигнал проверяют сразу после чтения и до накопления. Команда break выходит из ближайшего цикла. В задаче число −1 зарезервировано, поэтому данные ограничены 0…1000. Счётчик и сумма обновляются только для принятых данных. В памяти хранят три числа, а не весь поток.
В файле допускается максимум 100000 данных до конца. Сумма не больше 10^8, хранится в long long. Пустой файл и немедленный −1 дают count=0,sum=0; ноль внутри серии увеличивает count, но не sum. В терминале без стоп-сигнала программа ждёт следующего числа: это ожидание ввода, не вычислительный бесконечный цикл.
Отступы набирайте обычными пробелами: 4 на уровень. При копировании с веб-страницы замените неразрывные пробелы обычными; полный код с обычными пробелами есть в PDF.
Для 4 0 7 −1 99 вывод 3 11. После −1 чтение серии закончено по договорённости, 99 остаётся непрочитанным. Для файла 4 0 7 без −1 тот же ответ получается при достижении конца файла.
| #include <iostream> int main() { long long x, count = 0, sum = 0; while (std::cin >> x) { if (x == -1) break; if (x < 0 || x > 1000 || count == 100000) { std::cout << "error\n"; return 0; } ++count; sum += x; } std::cout << count << " " << sum << "\n"; } |
03. Практика 1. Проверяем материал
Пустой поток и нулевые значения
14–25 минут. Реализуйте чтение до −1 или конца файла. Тестовые строки запускайте как отдельные серии.
| Поток / конец файла | Вывод |
|---|---|
| пустой файл | 0 0 |
| -1 | 0 0 |
| 0 -1 | 1 0 |
| 4 0 7 -1 99 | 3 11 |
| 1000 1000 (конец) | 2 2000 |
| -2 -1 | error |
2 минуты — прогнозы; 4 — код; 3 — шесть проверок; 2 — отметьте, где стоит проверка −1. Продукт: программа и журнал, включая пустой файл. Критерии: ноль учтён, сигнал не суммируется, хвост после сигнала не читается, нет массива и деления на пустой счётчик.
Практика 1: разбор и критерии
Ответы даны в таблице. Если суммировать до проверки, немедленный −1 испортит сумму. Если использовать while(x!=−1) до первого чтения, начальное x ещё не имеет данных. Конструкция с чтением в условии устраняет эту ошибку.
| #include <iostream> int main() { long long x, count = 0, sum = 0; while (std::cin >> x) { if (x == -1) break; if (x < 0 || x > 1000 || count == 100000) { std::cout << "error\n"; return 0; } ++count; sum += x; } std::cout << count << " " << sum << "\n"; } |
04. Практика 2. Перенос способа
Минимум и максимум без фиктивного нуля
25–33 минуты. Новый поток — температуры: целые −50…50; стоп-сигнал 999 или конец файла. До 100000 значений. Для непустой серии выведите count,min,max, для пустой empty. За 2 минуты определите начальное состояние; за 4 напишите код; за 2 проверьте −8 −3 −5 999, 7 12 999, 999 и 51 999. Критерии: первый элемент задаёт минимум и максимум, отрицательные температуры допустимы, сигнал не участвует.
Практика 2: разбор и критерии
Ответы: 3 −8 −3; 2 7 12; empty; error. Начальное lo=hi=0 не используют как измерение: условие count==0 заменяет обе границы первым x. Иначе серия только отрицательных чисел получила бы ложный максимум 0.
| #include <iostream> int main() { int x, count = 0, lo = 0, hi = 0; while (std::cin >> x) { if (x == 999) break; if (x < -50 || x > 50 || count == 100000) { std::cout << "error\n"; return 0; } if (count == 0 || x < lo) lo = x; if (count == 0 || x > hi) hi = x; ++count; } if (count == 0) std::cout << "empty\n"; else std::cout << count << " " << lo << " " << hi << "\n"; } |
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. Когда допустимо кодировать отсутствие данных нулём? Сравните пустую серию и 0 −1. Можно ли восстановить их различие по одной сумме?
Обсуждение: возможный вывод
По сумме обе дают 0; различие сохраняет count. Стоп-сигнал должен лежать вне допустимых данных или иметь отдельный формат. Если разрешить −1 как температуру, выбирать его сигналом нельзя; поэтому новая задача использует 999.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для 0 0 5 −1 7 назовите count и sum. Для температур −4 −2 999 назовите минимум и максимум. Объясните, зачем отдельный ответ empty. Четыре пункта по баллу.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
count=3,sum=5; min=−4,max=−2. Empty отделяет отсутствие измерений от настоящих нулевых или отрицательных данных.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Обработка потока данных | Обработать целочисленный поток без массива, отличить данные от стоп-сигнала и учесть пустую серию. | Самостоятельный продукт и тесты, описанные в практиках |
| Составлять и отлаживать простые диалоговые программы | Сверяет прогноз с фактическим запуском; объясняет ошибочный вариант | Журнал тестов и индивидуальный ответ по критериям |
Источники и права на изображения
Тексты, учебные данные, реплики, программы и схемы подготовлены для уроков портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, сторонние фотографии не используются. Методические ссылки приведены для учителя; ученик получает все материалы здесь. Проверка первичных источников: 17.10.2026.