图解编程:从编程基础到Scratch项目实践

图解编程:从编程基础到Scratch项目实践
作 者: 陶双双
出版社: 电子工业出版社
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作者简介

  陶双双,于东北师范大学教育技术学专业硕士毕业,具有深厚的计算机编程知识基础,在多个核心期刊上发表多篇信息技术相关文章,多门课程获得市级、区级奖项。

内容简介

本书以大家熟知的“俄罗斯方块游戏”为载体,介绍如何从大到小、从总体到局部地完成项目的分解和设计,介绍了如何给一个模块功能绘制流程图,如何编写程序、调试程序等。在项目完成的过程中,学生能够对用到的指令和编程技巧进行重点学习,实现让知识服务于问题解决,服务于学生的能力提升。本书绪论部分纲领性地介绍了编程的全过程,帮助学生建立起整体概念。第1章简要介绍了图形化编程软件Scratch 的工作界面。从第2章开始,先提出项目(游戏),学生通过描述游戏功能、确定游戏规则等来理解项目;接着通过设计角色、分解角色动作、抽象项目模块等,对游戏进行整体设计,并以此为依据,准备各种素材;然后进入编程实现阶段,从实现一个方块的随机出现、下落、移动、切换造型,到多个方块出现、满行消行、得分统计等,从易到难,循序渐进,逐步完成游戏的设计、编程、调试、完善和优化与迭代。

图书目录

绪论 认识编程全过程.......................................................... 1

一 什么是编程? ........................................................................2

(一)什么是程序? ..............................................................2

(二)编程基本过程 ..............................................................3

二 如何学习编程? ....................................................................6

(一)学习算法设计 ..............................................................6

(二)学习编程语言 ..............................................................9

(三)学习数据结构 ............................................................10

(四)了解内存结构 ............................................................13

本章小结 ......................................................................................16

问与答 ..........................................................................................16

第一章 初识Scratch 编程................................................. 19

1.1 Scratch 介绍 ........................................................................20

1.1.1 Scratch 简介 ...........................................................20

1.1.2 编程热身 ................................................................20

1.2 Scratch 基本约定 ................................................................22

1.2.1 位置约定 ................................................................22

1.2.2 方向约定 ................................................................23

1.2.3 读取位置和方向数值的指令 ................................26

1.3 Scratch 流程控制 ................................................................27

1.3.1 顺序结构 ................................................................27

1.3.2 选择结构 ................................................................27

1.3.3 循环结构 ................................................................30

本章小结 ......................................................................................32

问与答 ..........................................................................................32

第二章 《俄罗斯方块游戏》需求分析..................................33

2.1 构思游戏功能 .....................................................................34

2.1.1 广泛借鉴 ................................................................34

2.1.2 形成想法 ................................................................35

2.2 确定游戏规则 .....................................................................36

2.2.1 描述游戏功能 ........................................................36

2.2.2 确定游戏规则 ........................................................37

2.3 游戏角色分析 .....................................................................38

2.3.1 方块角色分析 ........................................................38

2.3.2 其他角色分析 ........................................................39

2.3.3 呈现分析结果 ........................................................41

2.4 认识角色造型 .....................................................................42

2.4.1 角色造型 ................................................................42

2.4.2 造型中心点 ............................................................43

本章小结 ......................................................................................48

问与答 ..........................................................................................48

第三章 《俄罗斯方块游戏》总体设计..................................49

3.1 游戏总体设计 .....................................................................50

3.1.1 功能模块设计 ........................................................50

3.1.2 人机交互设计 ........................................................51

3.2 基本元素设计 .....................................................................54

3.2.1 界面设计 ................................................................55

3.2.2 造型设计 ................................................................56

3.2.3 变量设计 ................................................................56

3.2.4 变量类型 ................................................................57

本章小结 ......................................................................................62

问与答 ..........................................................................................62

第四章 《俄罗斯方块游戏》素材准备..................................63

4.1 绘制游戏界面 .....................................................................64

4.1.1 绘制说明界面 ........................................................64

4.1.2 绘制网格界面 ........................................................67

4.1.3 建立结束界面 ........................................................74

4.2 建立角色造型 .....................................................................75

4.2.1 绘制L 造型 ...........................................................75

4.2.2 建立其他方块 ........................................................77

本章小结 ......................................................................................80

问与答 ..........................................................................................80

第五章 编程实现――方块随机出现..................................... 81

5.1 方块对齐网格 .....................................................................82

5.1.1 界面切换 ................................................................82

5.1.2 方块设置 ................................................................84

5.2 方块随机出现 .....................................................................87

5.2.1 关联知识 ................................................................87

5.2.2 编程实现 ................................................................89

本章小结 ......................................................................................93

问与答 ..........................................................................................93

第六章 编程实现――方块逐格下落.....................................95

6.1 正常速度下落 .....................................................................96

6.1.1 分析与设计 ............................................................96

6.1.2 关联知识 ................................................................97

6.1.3 编程实现 ................................................................99

6.1.4 运行程序 ..............................................................100

6.2 改变下落速度 ...................................................................103

6.2.1 分析与设计 ..........................................................103

6.2.2 关联知识 ..............................................................103

6.2.3 编程实现 ..............................................................107

6.2.4 程序段复用 ..........................................................108

本章小结 .................................................................................... 110

问与答 ........................................................................................ 110

第七章 编程实现――左右移动及造型切换........................... 111

7.1 方块左右移动 ................................................................... 112

7.1.1 分析和设计 .......................................................... 112

7.1.2 编程实现 .............................................................. 113

7.1.3 测试程序 .............................................................. 115

7.2 方块造型切换 ................................................................... 116

7.2.1 分析与设计 .......................................................... 116

7.2.2 编程实现 .............................................................. 118

7.3 程序综合测试 ................................................................... 119

7.3.1 造型越界问题 ......................................................120

7.3.2 CPU 执行过程 .....................................................121

本章小结 ....................................................................................126

问与答 ........................................................................................126

第八章 编程实现――下一个方块出现................................ 127

8.1 方块下落的穿越问题 .......................................................128

8.1.1 分析和设计 ..........................................................128

8.1.2 编程实现 ..............................................................130

8.2 下一个方块出现 ...............................................................134

8.2.1 分析与设计 ..........................................................134

8.2.2 编程实现 ..............................................................135

8.3 下一个方块预先显示 .......................................................137

8.3.1 分析与设计 ..........................................................137

8.3.2 编程实现 ..............................................................137

8.3.3 测试程序 ..............................................................139

本章小结 ....................................................................................142

问与答 ........................................................................................142

第九章 编程实现――判断满行与消行................................ 143

9.1 判断满行 ...........................................................................144

9.1.1 满行特点 ..............................................................144

9.1.2 检查过程分析 ......................................................145

9.1.3 编程实现 ..............................................................146

9.2 消除满行 ...........................................................................148

9.2.1 动画实现原理 ......................................................149

9.2.2 消行过程分析 ......................................................150

9.2.3 流程设计 ..............................................................153

9.2.4 编程实现 ..............................................................158

本章小结 ....................................................................................160

问与答 ........................................................................................160

第十章 项目功能扩展.......................................................161

10.1 统计得分和计时 .............................................................162

10.1.1 统计得分 ............................................................162

10.1.2 计时功能 ............................................................163

10.1.3 进度条递减 ........................................................166

10.2 游戏暂停和结束 .............................................................169

10.2.1 游戏暂停/ 继续 .................................................169

10.2.2 游戏结束 ............................................................171

10.3 其他功能实现 .................................................................173

10.3.1 添加声音效果 ....................................................173

10.3.2 视频侦测控制 ....................................................175

本章小结 ....................................................................................178

问与答 ........................................................................................179

第十一章 项目测试与完善.................................................181

11.1 方块卡住问题解决 ..........................................................182

11.1.1 原因分析 ............................................................182

11.1.2 问题解决 ............................................................183

11.2 程序优化提高性能 ..........................................................185

11.2.1 执行次数分析 ....................................................185

11.2.2 运行时间验证 ....................................................187

11.2.3 综合分析选用 ....................................................188

11.3 “编程画网格”方案 ......................................................189

11.3.1 绘制标准网格 ....................................................189

11.3.2 边界处理及消行 ................................................191

11.3.3 常用调试技巧 ....................................................193

本章小结 ....................................................................................195

问与答 ........................................................................................195

附录A 绘制脑图............................................................. 196

一 绘制思维导图 ....................................................................196

二 绘制流程图 ........................................................................197

附录B 矢量图和位图...................................................... 199