Редактор должен превратить первую метку : в []. Как найти метку, не испортить строку без неё и учесть сдвиг после вставки?
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: строки ASCII, индексы, цикл while, функции. 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. Для "ab:cd", ":ab", "abcd" предскажите нужный результат. Отметьте, где окажется двоеточие, если непосредственно перед ним вставить левую скобку.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
После изменения позиции могут сдвинуться
find возвращает позицию первого совпадения или std::string::npos. Проверяйте именно равенство npos: нулевой индекс — успешный поиск в начале. Нельзя использовать результат отсутствующего поиска как позицию изменения.
insert(p,"[") вставляет перед p. Бывший символ на p переходит на p+1. replace(p+1,1,"]") заменяет один старый символ правой скобкой. Здесь строка передаётся функции по значению: меняется копия; результат нужно присвоить или вывести.
При повторных заменах задайте правило: заменять найденные неперекрывающиеся вхождения слева направо. После замены "aa" на "b" продолжайте поиск после вставленной b. Иначе можно повторно обработать уже изменённый фрагмент или пропустить часть остатка. Все входы урока — ASCII длиной до 40.
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 "ab:cd" p=2. После insert получаем "ab[:cd": двоеточие на 3. Замена одного символа на 3 даёт "ab[]cd". Для "abcd" результат find равен npos, поэтому возвращаем исходную строку.
| #include <iostream> #include <string> std::string bracket(std::string s) { auto p = s.find(':'); if (p == std::string::npos) { return s; } s.insert(p, "["); s.replace(p + 1, 1, "]"); return s; } int main() { std::string s; std::getline(std::cin, s); std::cout << bracket(s) << "\n"; } |
03. Практика 1. Проверяем материал
Первая метка и случай без метки
14–25 минут. Для шести входов составьте журнал: p, промежуточная строка после insert, итог. Вводите без окружающих кавычек.
| Вход | Выход bracket |
|---|---|
| "ab:cd"; ":ab" | "ab[]cd"; "[]ab" |
| "ab:"; "a:b:c" | "ab[]"; "a[]b:c" |
| "abcd"; "" | "abcd"; "" |
2 минуты — прогноз, 4 — запуски, 3 — замените p+1 на p в replace и зафиксируйте ошибку на "ab:cd", 2 — восстановите код. Критерии: npos, начало строки, промежуточный индекс и исправление.
Практика 1: разбор и критерии
Ошибочная замена на p уничтожает только что вставленную левую скобку: получится "ab]:cd". Правильный результат "ab[]cd". Только первое двоеточие меняется; "a:b:c" даёт "a[]b:c". Полный правильный исходник приведён выше.
04. Практика 2. Перенос способа
Замены слева направо без перекрытия
25–33 минуты. Замените все неперекрывающиеся "aa" на "b" слева направо. За 2 минуты предскажите результаты "aaaaa", "baaa", "aa", "aba", ""; за 4 напишите функцию с find и replace, за 2 проверьте. Критерии: правильная позиция продолжения, перекрытия не учитываются, отсутствие совпадения и пустая строка.
Практика 2: разбор и критерии
Получается "bba", "bba", "b", "aba", "". В "aaaaa" два вхождения "aa" и одна оставшаяся a. После вставленной b продолжаем с p+1.
| #include <iostream> #include <string> std::string compress(std::string s) { auto p = s.find("aa"); while (p != std::string::npos) { s.replace(p, 2, "b"); p = s.find("aa", p + 1); } return s; } int main() { std::string s; std::getline(std::cin, s); std::cout << compress(s) << "\n"; } |
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. За 2 минуты сравните поиск первой метки и всех совпадений. За 3 объясните, почему после изменения нельзя без проверки использовать старые индексы. За 2 предложите журнал, который обнаружит ошибку даже при похожем итоговом тексте.
Обсуждение: возможный вывод
Журнал должен показывать p, строку до изменения, после изменения и начало нового поиска. Равенство длины не доказывает правильность: "ab]:cd" и "ab[]cd" одинаковой длины. Вход без совпадения нужен отдельно.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для ":aa:aa" запишите bracket, затем результат compress от исходной строки, число выполненных замен compress и объяснение роли npos. Четыре пункта — четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
bracket: "[]aa:aa"; compress: ":b:b"; две замены. npos означает отсутствие совпадения и останавливает цикл, а не обозначает пригодный для изменения индекс.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Символьные строки | Найти фрагмент, обработать npos и выполнить вставку и замену с учётом новых индексов. | Исходник, трассировка и таблица проверок |
| Обращение к символам; поиск, замена и преобразования | Замены слева направо без перекрытия | 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.