综合练习之海龟作图

简介: 综合练习之海龟作图

image.png


任务目的


0.培养编程思维,提高分析问题能力

1.掌握二维数组

2.掌握循环,分支条件的用法

3.类的抽象


任务描述


设想有一只机械海龟,它在程序的控制下在屋里四处爬行。海龟拿了一支笔,这只笔或朝

上或朝下,当笔朝下时,海龟用笔画下自己的移动轨迹,当笔朝上时,海龟在移动过程中什么也不画。

使用一个50x50的数组,并把数组初始化为0。从一个装有命令的数组中读取各种命令。不

管是笔朝上还是笔朝下,都要跟踪海龟的当前位置。假定海龟总是从地板上(0,0)出发

,并且开始时笔是朝上的。程序必须处理的一组命令如下:

命令                           含义

1                                 笔朝上

2                                 笔朝下

3                                 右转弯

4                                 左转弯

5,10                         向前走10格(或其他的格数)

6                                 打印50x50的数组

9                                 数据结束(标记)

假设海龟现在处于靠近地板中心的某个位置,下面的“程序”绘制并打印出了一个12*12的方框。

2

5,12

3

5,12

3

5,12

3

5,12

1

6

9

在海龟爬行过程中,如果笔朝下,把数组floor中对应于海龟所处位置的元素置1。当给出命令6(打印)后,在数组中元素为1的位置全部用#号显示,元素为0的位置全部用*号显示。

编写一个可以处理上述海龟命令的程序。

编写一些其他的海龟命令,用自己编写的海龟命令处理程序解析,画出有趣的形状,比如一个“日”字。


实例


上面的海龟命令,经过我们编写的程序解析后,会打印出下面的图形


image.png


image.png

任务注意事项


请注意代码风格的整齐、优雅

代码中含有必要的注释

学习参考资料


百度以下知识点:

  • 二维数组
  • 字符串的split方法


思路提示


1.可以先用面向过程的思路来完成;

2.最好采用面向对象的方式来实现:

仔细分析需求,考虑海龟类应该有哪些属性(坐标,头朝向,笔朝向),思考这些属性都应该定义成什么基本数据类型?

地图Graph类该如何设计,设计哪些属性,海龟对象是否应该成为其的一个属性?


参考答案


首先,鼓励大家先自己进行思考,然后再对照我们给出的参考答案。以达到提高自己分析问题的能力。

参考答案

Python代码(有点bug)

import numpy as np
command = """
2
5,12
3
5,12
3
5,12
3
5,12
1
6
9
"""
lst = command.split()
print(lst)
floor = np.zeros((50,50),dtype='int32')
# print(map)
isPenUp = True
#0,1,2,3--->向右,向下,向左,向上
direction = 0
xPos = 0
yPos = 0
def print_floor():
    for i in range(floor.shape[0]):
        for j in range(floor.shape[1]):
            if floor[i,j] == 0:
                print('*',end=' ')
            else:
                print('#',end=' ')
        print()
for cmd in lst:
    true_cmd_lst = cmd.split(',')
    if len(true_cmd_lst) == 1:
        true_cmd = int(true_cmd_lst[0])
        if true_cmd == 1:
            isPenUp = True
        elif true_cmd == 2:
            isPenUp = False
        elif true_cmd == 3:
            direction += 1
            if direction > 3:
                direction = 0
        elif true_cmd == 4:
            direction -= 1
            if direction < 0:
                direction = 3
        elif true_cmd == 6:
            print_floor()
        elif true_cmd == 9:
            break
    else:
        true_cmd = int(true_cmd_lst[0])
        step = int(true_cmd_lst[1])
        if true_cmd == 5:
            #向右
            if direction == 0:
                target = xPos + step
                if target >= 50:
                    target = 49
                if not isPenUp:
                    floor[yPos,xPos:target] = 1
                    xPos = target
                else:
                    xPos = target
            # 向下
            if direction == 1:
                target = yPos + step
                if target >= 50:
                    target = 49
                if not isPenUp:
                    floor[yPos:target,xPos] = 1
                    yPos = target
                else:
                    yPos = target
            # 向左
            if direction == 2:
                target = xPos - step
                if target < 0:
                    target = 0
                if not isPenUp:
                    floor[yPos, target:xPos] = 1
                    xPos = target
                else:
                    xPos = target
            # 向上
            if direction == 3:
                target = yPos - step
                if target < 0:
                    target = 0
                if not isPenUp:
                    floor[target:yPos, xPos] = 1
                    yPos = target
                else:
                    yPos = target



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