【青少年编程】【四级】程序优化

Myth丶恋晨 2022-09-16 12:20 167阅读 0赞

> 「青少年编程竞赛交流群」已成立（适合6至18周岁的青少年），公众号后台回复【Scratch】或【Python】，即可进入。如果加入了之前的社群不需要重复加入。
> 
> 我们将有关编程题目的教学视频已经发布到抖音号**21252972100，小马老师**上，大家可以关注一下。

# 程序优化 #

下图第一行有1个正三角形，第二行有2个正三角形，第三行有3个正三角形，每一行的第1个正三角形是上下对齐的。

小刚想绘制这个图形，便编写了如下图所示的程序，请根据要求优化程序。

![bf308b79289f4cf9b17ee14c59b3e646.png][]

![f0b8e92ed56741d492471f4cc0fddd03.png][]

## 1. 准备工作 ##

（1）保留舞台为默认的白背景；

（2）保留默认小猫角色，小猫在舞台中间位置。

## 2. 功能实现 ##

（1）用键盘任意输入一个数字表示行数（考虑到舞台的大小，可以提醒输入的数字在1-9之间），之后小猫会根据输入的行数自动绘制一个多行的图形（如果输入5，那么就绘制5行）；

![e4854395275549c0a4fd2c14e3871b7f.png][]

（2）绘制的图形规则为：假设绘制n行，第一行绘制一个三角形，第二行绘制2个三角形…第n行绘制n个正三角形；

（3）每行中任意两个正三角形之间都间隔20个坐标值，任意相邻两行的间隔也是20个坐标值，每行的第1个三角形的x坐标值是一样的，即在同一列；

（4）要用函数绘制正三角形，用循环嵌套以及函数来优化程序。

## 3. 设计思路与实现 ##

### （1）角色分析 ###

*  角色：默认角色小猫

### （2）背景分析 ###

*  背景：默认背景（无色）

### （3）所用积木块介绍 ###

**a. 运动类**

![20210210211309541.png][]

*  角色移动指定的步数，正数就是向前，负数就是向后。

![20210210211327354.png][]

*  将角色向左旋转指定的角度。

![20210210211347648.png][]

*  将角色移动到舞台中央指定的X/Y坐标位置，默认坐标（x:0, y:0）。
 *  X的范围（-240, 240）；Y的范围（-180, 180）。

![20210210211415365.png][]

*  将角色朝向某个指定的方向。
 *  角色初始朝向右边，90°方向。

**b. 外观类**

![20210211131219649.png][]

*  在舞台中隐藏当前角色。

**c. 事件类**

![20210210212913621.png][]

*  程序开始积木块。
 *  点击舞台区的绿旗，执行以绿旗开始的所有程序脚本。

**d. 控制类**

![20210211095434140.png][]

*  循环积木块：一遍一遍地执行包起来的积木序列。
 *  重复执行指定的次数后停止，该积木块通常在角色移动等场景中使用。

**e. 侦测类**

![20210211100750208.png][]

*  角色发出询问，并在舞台下边框弹出对话框，等待用户的输入回答。

![2021021110075936.png][]

*  实时的侦测用户所输入的回答，并存储在“回答”变量中。

**f. 变量类**

![20210217002832284.png][]

*  建立一个变量，输入变量名称，然后选择适用于所有角色还是适用于当前角色。

![2021030510445327.png][]

*  设置变量的值为给定值，通常用于初始化变量。

![2021030510450466.png][]

*  设置变量的值为自身的值加X。

**g. 自制积木类**

![a6fb8dfab1a140c7b26ed6525b8db58c.png][]

*  建立一个积木，输入积木名称，然后添加积木的参数，以及选择“运行时是否刷新屏幕”。

**h. 画笔类**

![20210212225520889.png][]

*  清除舞台中画笔绘制的所有图案。

![20210212225538170.png][]

*  将画笔放置于舞台上（好比我们用笔画画的时候将画笔笔尖放在纸张上准备绘画）。

![20210212225546169.png][]

*  将画笔从舞台上提起来，画完了（好比我们画好图形了，把画笔收起来）。

![20210212225554527.png][]

*  将画笔的颜色设为指定的颜色绘画。

![20210212225627282.png][]

*  将画笔的粗细设定为指定的值。

### （4）角色、舞台背景设置 ###

**a. 角色设置**

默认角色设置，无需修改角色造型。

**b. 舞台背景设置**

默认舞台背景设置，无需修改舞台背景。

### （5）脚本编写 ###

新建变量x，用于存储绘制三角形起点的x坐标。

![74b990c4288a49af8c1c1b498d241200.png][]

新建变量y，用于存储绘制三角形起点的y坐标。

![8a1a4dd5959d49209406344e92b3ff1e.png][]

新建变量i，用于存储绘制三角形当前的行数。

![a24f33687c2e4141adfd5fc528b87ea0.png][]

**a. 角色：小猫**

![8f4bbd1491904b3f8401355698fe1d52.png][]

函数：画三角形

1.  初始化画笔：颜色设置为黑色，粗细设置为3
2.  落笔，准备绘制。
3.  重复执行3次：绘制正三角形的三条边
    
     *  移动15步
     *  左转120度
4.  抬笔

![122e335ef27442e58bdd4e62400f3c86.png][]

流程描述：

1.  开始：点击小绿旗，也就是程序启动，就要执行后续的程序指令。
2.  询问 请输入行数（1至9） 并等待。
3.  初始化变量：x = 0，y = 0，i = 1
4.  初始化状态：隐藏
5.  初始化方向：面向90°。
6.  初始化舞台背景：全部擦除。
7.  重复执行 回答 次：绘制 回答 行
    
     *  重复执行 i 次：每次绘制 i 个三角形
        
         *  移动到 x，Y处
         *  画三角形
         *  x += 20，X坐标增加20
     *  x = 0，y -= 20，i += 1

## 4. 评分标准 ##

（1）用键盘任意输入一个数字表示行数；（2分）

（2）用函数绘制正三角形；（2分）

（3）能够根据输入的行数正确绘制图形；（3分）

（4）能够将每行的第一个三角形的坐标进行复位；（1分）

（5）使用循环嵌套完成程序。（2分）

## 5. 考点分析 ##

四级考试大纲与说明

（一）考核目标

学生对编程软件的较强综合操作能力，考查使用软件进行数据处理的能力，同时对函数和过程的理解和使用进行考查，以及学生对已掌握知识的深度综合应用及思考更优程序方案，另针对参加 4 级考试的学生将进行结合分析和计算的情境考查。

（二）能力目标

通过本级考试的学生，逻辑推理能力很不错，对数据的处理，函数和过程等的理解和使用掌握得很不错，对已学知识的综合应用能力很好，具备一定的程序调试和优化能力。学生对编程软件的进一步综合操作能力，考查新建链表，字符串处理，循环的复杂运用，理解函数的作用范 围，理解多线程的概念，同时考查学生对已掌握知识的深度综合应用， 另针对参加 4 级考试的学生将进行难度更高的逻辑推理能力的考查。

（三）考试标准

1、理解并使用链表、函数和多线程。

*  1）能够新建链表；
 *  2）能够完成对链表中数据的插入、删除；
 *  3）字符串处理；
 *  4）能够自己创建一个有返回值的函数；
 *  5）理解函数的作用范围；
 *  6）理解多线程的概念；
 *  7）循环的复杂运用；
 *  8）逻辑，算法过渡。

（四）知识块

*  1. 字符串：字符串操作，加密
 *  2. 函数：不同类型函数的创建，参数的设置，返回值，函数的调用
 *  3. 链表：创建链表，实现数据的增、删、改、查，显示和隐藏，找最值，平均值等
 *  4. 大综合：前面所有知识点的综合使用，考查
 *  5. 程序优化：使用已有知识进行问题的优化
 *  6. 逻辑，算法过渡：分析和计算情境考察，如爬楼梯的方法（递归）
 *  7. 循环的复杂运用：循环的结构，循环的嵌套，递归调用

备注：

>  *  为本题涉及到的知识点。
>  *  为需要掌握，但本题未涉及到的知识点。

（五）题型配比及分值

![d2bfb6128d6544819d354bd703d26f14.png][]

[bf308b79289f4cf9b17ee14c59b3e646.png]: /images/20220828/0a2db36c07bc494b85c82e07342f330f.png
[f0b8e92ed56741d492471f4cc0fddd03.png]: /images/20220828/4c2396673c434fd39748f82608e8da7d.png
[e4854395275549c0a4fd2c14e3871b7f.png]: /images/20220828/634884749bb14bc6b908802ff9c8ed75.png
[20210210211309541.png]: /images/20220828/d7233137e9cd445883fcdde4975d1b36.png
[20210210211327354.png]: /images/20220828/314403bdac504fafb51420c3d7d942ff.png
[20210210211347648.png]: /images/20220828/1c1d630a54e840e5952a116b2d37bd99.png
[20210210211415365.png]: /images/20220828/2bcf37754f624614870ee1a843b41873.png
[20210211131219649.png]: /images/20220828/469f431144d6446ba707763484a39e48.png
[20210210212913621.png]: /images/20220828/c64331a08ac243f99f51d41111d66b2b.png
[20210211095434140.png]: /images/20220828/4ae45c215f254fb69b25070cabbc50e2.png
[20210211100750208.png]: /images/20220828/1ceccdf1a53e4247ba3d26f5498b747f.png
[2021021110075936.png]: /images/20220828/db72d7e95c084a54ad5167e62f2c7fea.png
[20210217002832284.png]: /images/20220828/83d97eeed39946f5ad8bb8c5d7456b22.png
[2021030510445327.png]: /images/20220828/340e40997ece49c386fe41a1b35c9659.png
[2021030510450466.png]: /images/20220828/7756b8ba06c44e4baf27052a0ae55077.png
[a6fb8dfab1a140c7b26ed6525b8db58c.png]: /images/20220828/82e51591fc664475bc48cd448ab28892.png
[20210212225520889.png]: /images/20220828/72e9212f7ed24d6295aa190ef415fa77.png
[20210212225538170.png]: /images/20220828/bab41cbe98084394839c519260aba198.png
[20210212225546169.png]: /images/20220828/b11d6b88a4dd485e94397172aa7c2072.png
[20210212225554527.png]: /images/20220828/a1d2b6e559944d16824a8b6282505e02.png
[20210212225627282.png]: /images/20220828/29b646076f62475ba3368846afd2e3cb.png
[74b990c4288a49af8c1c1b498d241200.png]: /images/20220828/4978ed6462a14b12a856f81ce26673a0.png
[8a1a4dd5959d49209406344e92b3ff1e.png]: /images/20220828/e210dafc8ea34090be8b561bba137a4b.png
[a24f33687c2e4141adfd5fc528b87ea0.png]: /images/20220828/2a5acaaf9ed24db88b2e04f9db7e294c.png
[8f4bbd1491904b3f8401355698fe1d52.png]: /images/20220828/27e92b746ebb46c0b0e68ef10c0abe96.png
[122e335ef27442e58bdd4e62400f3c86.png]: /images/20220828/dae35bdf74eb448b8e4bdbfbcbcae989.png
[d2bfb6128d6544819d354bd703d26f14.png]: /images/20220828/95708d4a1c0d480aa45dabc76c6ed2c6.png