Программа прочитала три числа, хотя в начале строки был указан размер четыре. Как отличить полный ввод от обрывка и сохранить повторяемый набор для проверки?
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: vector, push_back, потоки ввода, for и if. 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. Сопоставьте "3 4 -2 0", "3 4 -2", "2 4 -2 0". Объясните, почему последние две строки нельзя молча считать корректными списками.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Проверяем каждое чтение и лишний остаток
Вход — одна строка: n от 0 до 6, затем ровно n целых от -20 до 20. getline читает строку целиком, istringstream разбирает её. Каждое чтение проверяется; ошибка не заменяется случайным или старым значением переменной.
После n элементов пытаемся прочитать ещё один строковый токен. Если он есть, ввод лишний. Это обнаруживает и лишнее число, и хвост вроде x после последнего числа. Проход for(int x:a) выводит значения в порядке заполнения. Пустой корректный вход записывается как "0".
std::mt19937(seed) создаёт псевдослучайный генератор. В учебном примере остаток rng()%10 даёт цифру 0..9 и повторяемую последовательность при том же seed. Такое отображение не идеально равномерно и не предназначено для статистического моделирования или защиты данных. Для обычной равномерной генерации используют uniform_int_distribution; для урока важна полностью воспроизводимая запись.
Отступы набирайте обычными пробелами: 4 на уровень. При копировании с веб-страницы замените неразрывные пробелы обычными; полный код с обычными пробелами есть в PDF.
"3 4 -2 0": n=3; последовательно добавляем 4,-2,0; остаточных токенов нет; вывод "3: 4 -2 0". "2 4 -2 0" отклоняется, потому что после двух элементов остался токен 0.
| #include <iostream> #include <sstream> #include <string> #include <vector> int main() { std::string line; std::getline(std::cin, line); std::istringstream in(line); int n; if (!(in >> n) || n < 0 || n > 6) { std::cout << "error\n"; return 0; } std::vector<int> a; for (int i = 0; i < n; ++i) { int x; if (!(in >> x) || x < -20 || x > 20) { std::cout << "error\n"; return 0; } a.push_back(x); } std::string extra; if (in >> extra) { std::cout << "error\n"; return 0; } std::cout << a.size() << ":"; for (int x : a) { std::cout << " " << x; } std::cout << "\n"; } |
03. Практика 1. Проверяем материал
Размер, диапазон и конец строки
14–25 минут. Для восьми строк запишите прогноз и причину отказа. Сохраните точную строку, включая хвост x, а не только предполагаемые числа.
| Строка ввода | Ответ |
|---|---|
| "3 4 -2 0"; "0" | 3: 4 -2 0 и 0: |
| "3 4 -2"; "2 4 -2 0" | error; error |
| "1 21"; "1 7x" | error; error |
| "1 x"; "7" | error; error |
2 минуты — прогноз, 4 — сборка и запуск, 3 — уберите проверку extra и найдите ошибочно принятый ввод, 2 — восстановите код. Критерии: неполный ввод, лишний ввод, диапазон и хвост последнего токена.
Практика 1: разбор и критерии
Без проверки extra строка "2 4 -2 0" будет ошибочно принята. "1 7x" тоже пройдёт чтение числа 7, но хвост x должен вызвать отказ. "0" — корректный пустой список. "7" нарушает допустимый размер, "1 21" — диапазон значения.
04. Практика 2. Перенос способа
Повторяемый генератор с фиксированным seed
25–33 минуты. Создайте generated(n,seed): для уже проверенного n от 0 до 6 вернуть n значений rng()%10 от нового mt19937(seed). За 2 минуты предскажите равенство двух свежих запусков с seed=17, за 4 реализуйте, за 2 сравните n=6 для seed=17 и 1, затем n=0. Критерии: длина, диапазон, повторение, сохранённый полный список.
Практика 2: разбор и критерии
Для seed=17 список [9,5,1,2,0,9], для seed=1 — [5,9,4,8,3,3]. Два свежих объекта с seed=17 совпадают; n=0 даёт []. Не сравнивайте это с Python Random(17): совпадение названия алгоритма или seed само по себе не означает одинаковый интерфейс и последовательность результатов.
| #include <iostream> #include <random> #include <vector> std::vector<int> generated(int n, unsigned seed) { std::mt19937 rng(seed); std::vector<int> a; for (int i = 0; i < n; ++i) { a.push_back(static_cast<int>(rng() % 10)); } return a; } int main() { for (unsigned seed : {17u,17u,1u}) { for (int x : generated(6,seed)) { std::cout << x << " "; } std::cout << "\n"; } std::cout << "empty-size=" << generated(0,17).size() << "\n"; } |
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. За 2 минуты сравните тест по seed и тест с явно записанным вектором. За 3 объясните отличие нового генератора от продолжающего работу старого. За 2 решите, какие тесты следует добавлять вручную.
Обсуждение: возможный вывод
Явный список проще передать между языками. Новый генератор начинает последовательность заново, старый продолжает её. Нужны отдельные тесты n=0, n=6, неверного размера, обрывка ввода и лишнего токена; случайная генерация их не гарантирует.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для "2 -20 20" укажите вывод, для "2 -20 20 0" — результат и причину, затем объясните, что записать для повторения случайного теста. Четыре пункта — четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
"2: -20 20"; второй ввод даёт error; причина — лишний токен 0. Для повторения сохраняют полный список, код генерации и seed; сведения о языке и среде помогают воспроизвести программу.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Массивы и списки | Прочитать ровно заданное число элементов и заполнить vector воспроизводимыми псевдослучайными учебными значениями. | Исходник, трассировка и таблица проверок |
| Создание, ввод и обработка массивов; перебор элементов | Повторяемый генератор с фиксированным seed | 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.