Задача По периметру большого прямоугольного зала устроены небольшие ниши, отделённые друг от друга стенами. Роботу надо обойти все эти ниши. Для начала надо научить его двигаться…

Ниже подробное решение с пошаговыми объяснениями и примером программы. Оно рассчитано на общую школу; стиль — понятный и логичный без лишних формальностей.

Цель задачи

• Обойти все ниши, движение вдоль одной стены по часовой стрелке и покрасить каждую нишу, которая будет достигнута.
• Для перехода к следующей нише по часовой стрелке нужно реализовать правило «держать стену справа» (правило руки справа). Это классический подход для обхода по периметру: если справа от вас есть проход — идём туда; иначе идём вперёд; если пройти вперёд нельзя — поворачиваем налево; если и это нельзя — идём назад.

Как это работает в этой задаче

• Робот живёт в сетке клеток (ниш) и может оценивать, пустая ли клетка слева/справа/сверху/снизу и есть ли стена слева/справа/сверху/снизу.
• Чтобы двигаться по часовой стрелке вдоль стен, используем следующий ориентированный цикл:
  1. если слева от стены (правой стороны робота) свободно — идём вправо (в направление своей правой стороны) и поворачиваемся в этом направлении.
  2. иначе если клетка спереди свободна — идём вперёд.
  3. иначе если слева свободна — идём влево.
  4. иначе — идём назад.
• После прибытия в новую клетку её нужно покрасить командой fill_cell.
• Чтобы цикл полезно отработал для всех ниш, повторяем «переключение направления и покраска» пока не покрашены все ниши (или пока алгоритм не вернётся к начальному состоянию с уже покрашенными клетками; в задаче это можно реализовать как проверку на заполненность клетки и обработку по кругу).

Пошаговая схема решения (логика)

1. Убедитесь, что начальная ниша окрашена (если нет, выполните fill_cell).
2. Попробуйте перейти в следующую нишу по часовой стрелке по правилу правой руки:
   • если свободна правaя клетка относительно текущего направления, сделать move_right и новая клетка будет справа от текущей — она станет следующей нишей по часовой стрелке;
   • иначе если свободна клетка впереди — сделать move_up (или другое направление, которое считается фронтом в вашей системе) и идти вперёд;
   • иначе если свободна левая клетка — сделать move_left;
   • иначе — сделать move_down (или сделать разворот на 180°, если требуется).
3. После каждого перемещения покрашивайте новую клетку fill_cell.
4. Продолжайте шаг 2–3 столько, сколько нужно, чтобы охватить все ниши (пока все клетки не будут окрашены; в учебной версии можно использовать условие: повторять цикл, пока встречающийся соседний сектор не станет окрашенным, или пока не вернётся к стартовой клетке после того, как рядом все клетки окрашены).

Пример «псевдокода» для вашей системы (с учётом предоставленных команд)

• Принятие ориентации как локальной (правой стороны“ относится к текущему положению робота). В ваших командах это обычно реализуется как ориентированное использование sensors: free_from_right, free_from_up, free_from_left, free_from_down и т. д.

Псевдокод:

1. if not cell_is_filled: fill_cell

2. if free_from_right: move_right else if free_from_up: move_up else if free_from_left: move_left else: move_down

3. fill_cell // окрашиваем новую клетку после перемещения

4. Повторяйте шаги 2–3, пока не покрасят все ниши (логически: пока есть непокрашенные клетки; можно контролировать через cell_is_filled для каждой соседней клетки или по циклическому повтору заданного числа шагов).

Как это применимо к школьной задаче

• Если вы пишете на каком-то языке или в тестовой системе, замените псевдокод на реальный цикл и условия:
  • Стандартное условие: если свободна правая клетка относительно текущего направления, идём вправо; иначе если свободна клетка впереди — идём вперед; иначе если свободна левая клетка — идём влево; иначе — идём назад.
  • После каждого перемещения вызывайте команду fill_cell для окрашивания текущей клетки.
  • Чтобы ограничиться нужным количеством ниш, можно использовать простую проверку: если все соседние клетки вокруг начального участка стали окрашены, остановиться, либо повторять цикл N раз, где N — приблизительное число ниш на периметре.

Упражнение: почему этот подход корректен

• Правило правой руки гарантирует, что робот будет обходит периметр вдоль стены: он всегда предпочитает поворот вправо там, где это возможно, что приводит к движению вдоль контура периметра по часовой стрелке.
• При каждом шаге робот попадает в следующую нишу по порядку вокруг контура, и благодаря окраске клеток мы не теряем информацию о посещённых нишах.
• Поведение не требует знания полного плана зала заранее: достаточно ориентироваться по соседним ячейкам и стенам в реальном времени.

Пояснение мелких деталей

• Что означает move_right, move_up, move_left, move_down
  • Эти команды перемещают робота на соседнюю клетку в соответствующем направлении от текущей позиции и обновляют его положение в сетке.
• Что означает fill_cell
  • Этой командой вы окрашиваете текущую клетку роботом.
• Что означают free_from_* и wall_from_*
  • free_from_right (и аналоги) говорят, свободна ли соседняя клетка справа от текущей; wall_from_right говорит, есть ли стена справа. В цикле обхода чаще используется проверка свободности справа (free_from_right) в сочетании с переходами вправо/вперёд/влево/назад.

Приведу компактный пример поведения на 4 шагах (условно):

• Сначала клетка A окрашена.
• Правой рукой на стене: если справа свободна — идём вправо в клетку B и окрашиваем её.
• Затем снова по правилу: если справа от новой позиции свободна — идём вправо к клетке C и окрашиваем её.
• Если справа занято стеной и вперед свободен — идём вперед к клетке D и окрашиваем её.
• И так далее, пока не посетим и не покрасим все ниши по периметру.

Готов ли привести конкретный пример к вашему формату, если вы скажете, какой язык/среда вы используете (например, Python-подобный псевдокод, или конкретную симуляцию с тестовой средой)? Я могу написать точный цикл с условиями и реально используемыми командами (move_right, free_from_right и т. п.) под ваш вариант выполнения.