В коде партии A7-77 три цифры 7. Почему цикл до size() включительно обращается не к очередной букве, а за конец содержимого строки?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте компьютер, редактор, папку с правом записи, распечатку ученической части PDF, бумагу и ручку. Компилятор G++ с поддержкой C++17 и редактор. Сборка: g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.cpp -o lesson. Запуск ./lesson в Linux/macOS или .\\lesson.exe в Windows (при сборке задайте -o lesson.exe). Установку и проверку запуска учитель выполняет заранее. Все программы, данные и ожидаемые ответы даны; регистрация детей и интернет на занятии не нужны.
Уровень — начинающий программист, 8 класс. Предпосылки: цикл for, if, функции, std::string. В паре автор прогнозирует и вводит код, проверяющий ведёт журнал, затем роли меняются. Без компьютера выполните трассировку полного кода на бумаге и сопоставьте с готовыми результатами; учитель демонстрирует подготовленный запуск. Бумажный вариант не считается фактическим запуском ученика. Перед практикой учитель выдаёт готовый файл разобранного примера, чтобы дети тратили время на изменение и проверку, а не длинное перепечатывание. 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
0–5 минут. Запишите под A7-77 индексы и отметьте три позиции с цифрой 7. Предскажите число проверок для пустой строки. Объясните, почему индекс последнего символа и длина различаются.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Индекс относится к элементу, длина — к строке
std::string хранит последовательность элементов char. Здесь входы ограничены ASCII: латинские буквы, цифры, пробелы и знаки. В UTF-8 русская буква обычно занимает несколько байтов, поэтому этот алгоритм нельзя объявлять подсчётом букв произвольного русского текста.
Для содержимого строки допустимы индексы от 0 до size()-1. Цикл i < s.size() не выполняет тело при пустой строке. Тип std::size_t подходит для индексов и размера. Не используйте i <= size(): элемент с таким индексом не является очередным символом содержимого.
Перебор по индексу нужен, когда важна позиция или сосед. Для соседней пары требуется i+1 < size(). Запись i < size()-1 опасна при пустой строке: размер имеет беззнаковый тип, и вычитание единицы из нуля даёт огромное значение. Счётчик увеличивается только после успешного сравнения.
Отступы набирайте обычными пробелами: 4 на уровень. При копировании с веб-страницы замените неразрывные пробелы обычными; полный код с обычными пробелами есть в PDF.
В A7-77 длина 5; индексы 0,1,2,3,4. Успехи сравнения с символом '7' происходят на 1,3,4: счётчик 0→1→2→3. Символьный литерал пишется в одинарных кавычках, строковый — в двойных.
| #include <iostream> #include <string> std::size_t count7(const std::string& s) { std::size_t count = 0; for (std::size_t i = 0; i < s.size(); ++i) { if (s[i] == '7') { ++count; } } return count; } int main() { std::string s; std::getline(std::cin, s); std::cout << s.size() << " " << count7(s) << "\n"; } |
03. Практика 1. Проверяем материал
Журнал посещённых индексов
14–25 минут. Сделайте шесть запусков: ввод строки завершается Enter; пустой ввод — сразу Enter. До запуска запишите длину, посещённые индексы и счётчик.
| Строка (кавычки не вводить) | Длина; число 7 |
|---|---|
| "" | 0; 0 |
| "7"; "A7-77" | 1; 1 и 5; 3 |
| " 7 " | 3; 1 |
| "777"; "abc" | 3; 3 и 3; 0 |
2 минуты — прогноз, 4 — запуск, 3 — замените начало цикла на i=1 и найдите два контрпримера, 2 — восстановите код. Продукт: шесть строк журнала. Критерии: длины, индексы, ответы и объяснение ошибки.
Практика 1: разбор и критерии
При начале с 1 строка "7" даст 0 вместо 1; "777" даст 2 вместо 3. Для пустой строки тело не выполняется. Исправленный полный исходник дан в примере. Пробелы сохраняются благодаря getline, а не чтению отдельного слова.
04. Практика 2. Перенос способа
Соседи без вычитания из нуля
25–33 минуты. Сосчитайте соседние равные пары любых ASCII-символов, разрешая перекрытия: в "aaa" их две. За 2 минуты разметьте "aabb", "aaa", "ab", "", "x"; за 4 измените функцию; за 2 проверьте все пять входов. Критерии: сравнение соседей, перекрытия, отсутствие обращения вне содержимого, пустой и односимвольный случаи.
Практика 2: разбор и критерии
Ответы: 2,2,0,0,0. Для "aabb" подходят пары индексов (0,1) и (2,3). Не надо перескакивать через найденную пару. Следующий исходник запускается отдельно.
| #include <iostream> #include <string> std::size_t equal_pairs(const std::string& s) { std::size_t count = 0; for (std::size_t i = 0; i + 1 < s.size(); ++i) { if (s[i] == s[i + 1]) { ++count; } } return count; } int main() { std::string s; std::getline(std::cin, s); std::cout << equal_pairs(s) << "\n"; } |
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. Один ученик выбирает цикл по char, второй — по индексу. За 2 минуты приведите задачу для каждого варианта, за 3 объясните риск size()-1, за 2 обозначьте ограничение ASCII. Может ли успешный тест "abc" подтвердить правильность работы с пустой строкой?
Обсуждение: возможный вывод
Для подсчёта отдельного символа достаточно char, для сравнения соседей удобнее индекс. У пустого входа собственный граничный случай; вычитание из беззнакового нуля его ломает. Перенос на UTF-8 требует решения, что считать символом, а не простой замены входного текста.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для "7777" найдите длину, последний индекс, count7 и equal_pairs. Объясните один из четырёх ответов через посещённые индексы. Четыре ответа с объяснением — четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
4; 3; 4; 3. Пары начинаются на индексах 0,1,2; для пары с началом 3 нет второго символа. По баллу за каждый верный ответ; объяснение подтверждает самостоятельность.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Символьные строки | Перебрать строку ASCII без выхода за границы и сосчитать отдельные символы и соседние равные пары. | Исходник, трассировка и таблица проверок |
| Обращение к символам; поиск, замена и преобразования | Соседи без вычитания из нуля | Самостоятельный алгоритм, ключ и индивидуальная проверка |
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: 18.10.2026.