karel能力拓展训练

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1、引言卡雷尔是一个牛.活在非常简单的世界中的非常简单的机器人。在它的世界中，你可以通过给卡雷尔-•组命令，直接让卡雷尔执行某些任务。卡雷尔的世界被定义为水〒的街（东西方向），垂直的道（南北方向），街和道的交点被称为街角。卡雷尔只能定位在街角，而JJ.只能面对卩L

2、个标准罗盘方向（北，南，东，西）。一个简单的卡茁尔世界显示如下，卡茁尔H前位于第一人街和第一人道相交的街角，而朝东边。在上图屮，我们还可以看到卡雷尔世界中其他的几件尔丙。卡雷尔前面的物体是个蜂鸣器，只有当卡雷尔和蜂鸣器位于M—个街角上的吋候，卡雷尔冰能感知这个蜂鸣器。图中的实线足

3、墙襖，墙足卡雷尔世界的屏障，卡雷尔不能穿过墙娥，而以能在墙的周边行走。卡雷尔的世界总足被作为边界的墙包围起来，似足，随着卡雷尔需要解决不同的具体问题，卡雷尔的世界也有不的尺寸。2•概述2.1背景介绍2.1.1Karel介绍在二十世纪七十年代，一位名字叫RichPattis的斯坦福研究生觉得，在编程基础的教学中，如果学生町以在某种简单的环境中，摆脱大多数编程语言杂的特性，学习木的编程思想，可以取得更好的效果。麻省理工SeymourPaperfsLOGO计划的成功，启发了灵感，Rich设计了一个入门编程环境，（这个编程环境）让学生教一个机器

4、人来解决简单的问题。这个机器人名字叫卡雷尔。因为捷兑剧作家KarelCapek在1923年公演了R.U.R（Rossum’sUniversalRobots）后，为萊语带来广机器人这个英语单同Robot。机器人卡雷尔相当成功。卡雷尔被用于全国的计算机科学入门课程，到丫Rich的教科15畅销超过10万份的地步。许多学习CS106A的学生，通过没计卡雷尔的行为，学会了如何让程序工作在20世纪90年代中期，我们曾经使川的机器人卡雷尔校拟器停止工作了。似是，我们很快就得到了一个Thetis编译的卡雷尔升级版供那时使川。似是，一年以前，CS106A

5、课稅转向到Java,卡雷尔再次从课堂上消失了。虽然在过去的三个季度，巾于卡雷尔的离去产生的空白，已经完全被NickPariante的Binkyworld填但现在是带卡雷尔回來的时候了。新完工的卡雷氺设计得完全兼容Java和Eclipse编程环境,这就意味着,你将在这门课程的开始,就可以练习使用Eclipse的编辑器和调试器。卡雷尔是一个生活在非常简单的世界中的非常简单的机器人。在它的世界中，你可以通过给卡雷尔一组命令，直接让卡雷尔执行某些任务。指定这些命令的过程称为编程。《初,卡雷尔只明內极少数预定义的命令，但编程（学习）过程的一个重要

6、内容，就是教卡雷尔可以扩展它的能力的新命令。当你谋划让卡雷尔执行某项任务的时候，你必耑川非常精确的方式写出这些必需的命令，以便这个机器人能够正确的理解你交待它做的事情。（另外）特别（注意的）足，你写的柷序必须遵守语法规则，仑规定了什么样的命令和语言形式是合法的。二者合在一起，预定义的命令和语法规则（一起）定义了卡雷尔编程语言。卡雷尔编程语言被设计的尽可能类似于Java语言，这样便于顺利过渡到（Java）这门你将时刻使用的语言上。卡雷尔程序具冇和Java程序相同的结构，也涉及到相同的®木元素。敁关键的区别是，卡雷尔的编程语言非常的小，从这

7、个意义fc讲，只具冇非常少的命令和规则。它非常容芴，例如，教授卡雷尔语言只需要几个小时，这也正是我们在CS106A中做的。在（课程）结束的时候，你将知道卡雷尔能做的一切事情，以及如何在一个程序中实现它。这些细节是容易掌握的。即便此，你会发现，（耑要）解决的闷题可能是极其具挑战性的。解决问题是编程的木质；在这一学习过程中，对规则的关注是次要的。在S杂的语言里，如Java,有许多的细节，这些细节往往成为学习的课程的重点。当这种情况发屯吋，对解决问题的更关键的东西，往往会在得到一片混乱中失去。通过从卡雷尔入手开始学习，你可以在一开始的吋候，就

8、把精力集中在解决问题上面。2.1.2Karel语言当卡雷V出厂的时候，它只能响应非常小的命令集：moveO要求卡雷尔向前推进一步。当一堵墙挡在卡雷尔而前的时候，卡雷尔不能响应move（）这个命令。turnLeft（）要求卡雷尔向左转90度（逆时针转动）。pickBeeperO要求卡雷尔捡起街角上的蜂鸣器，把这个蜂鸣器放到它的蜂鸣器收藏包里，这个包可容纳无限多的蜂鸣器。除非这个蜂鸣器恰好在卡雷尔所在的街角上，卡雷尔不能响应这个pickBeeperO命令。putBeeper()要求卡雷^〈从蜂鸣器收藏包里拿出一个蜂鸣器，放在卡w尔所在的街角

9、上。除非卡雷尔的蜂鸣器收藏包麗冇蜂鸣器，卡雷尔不能响应这个putBeeper()命令。出现在这些命令dflf的一对空括兮，是卡雷尔和Java相同语法的一部分，通过这个(一对空折号)，來指定命令的调川。最终的