课程 1：Karel机器人

1. Karel设计的目的： 学生能够以某种方式在简单的环境中学习编程思想，而不受大多数编程语言所特有的复杂性的影响，那么教授编程基础知识会更加容易。
   点击导航栏的 Karel学习 按钮开始学习。
2. Karel世界： 通过网站在线课程动画演示认识
   Karel

   

   world

   

   beeper

   

   wall

   
3. Karel基本指令： 通过网站在线课程动画演示以及动手操作（点击按钮无需输入代码）认识四个基本指令
   • move()：让Karel向前移动一格
   • turn_left()：让Karel向左转90度
   • pick_beeper()：让Karel捡起当前位置的蜂鸣器
   • put_beeper()：让Karel在当前位置放下一个蜂鸣器
4. Karel编程： 通过网站在线课程动画演示编程。先分析说明实现的功能，运行观察跟所描述的功能与实际是否一致。主要练习四个基本指令。
5. 定义新函数： 在Karel编程中，可以通过组合已有的基本指令，定义新的函数，让程序更简洁、易读。
   • 使用 def 关键字定义新函数。
   • 例如：用 turn_left() 组合出 turn_right() 和 turn_around()。

   # 让Karel向右转，相当于左转三次
   def turn_right():
       turn_left()
       turn_left()
       turn_left()
   
   # 让Karel掉头，相当于左转两次
   def turn_around():
       turn_left()
       turn_left() 

   注释：
   • 注释是对代码的解释说明，不会被程序执行。
   • 可以帮助自己和他人理解代码的作用和思路。
   • 在Python中，使用 # 开头表示单行注释。

   # 这是一个注释，解释下面代码的作用
   move()  # 让Karel前进一步
           

   良好的注释习惯可以让程序更易读、易维护。

文档字符串：
• 文档字符串（docstring）是用于描述模块、类或函数用途的特殊多行注释，通常放在定义体的第一行。
• 使用 ''' ... ''' 或 """ ... """ 包裹内容。
• 文档字符串有助于代码自解释和自动化文档生成。

def greet(name):
    """
    打招呼函数
    参数：name - 要打招呼的对象
    返回：无
    """
    print("Hello,", name)
            

可以通过 help(greet) 或 greet.__doc__ 查看文档字符串内容。

6. 任务分解： 任务分解是将一个复杂问题拆解为若干个简单、易于实现的小步骤，有助于理清思路、降低编程难度。
   • 例如“填补坑洼”问题，可以分解为：
     1.移动到坑洞处
     2.通过放下一个蜂鸣器来填补坑洞
     3.前往下一个角落
   • 每个小步骤可以用一个函数或一段代码实现，逐步组合成完整解决方案。

   # 代码示例
   def main ():
       move()
       fill_pothole()
       move()

   
   

    def fill_pothole ():
       turn_right()
       move()
       put_beeper()
       turn_around()
       move()
       turn_right()

   通过任务分解，可以让程序结构更清晰，便于调试和维护。

   任务分解的原则：

   • 自顶向下： 先整体分析任务，再逐步细化为小步骤或子任务。
   • 每步简单明确： 每个子任务应尽量简单、易于实现，避免一步包含过多操作。
   • 可复用性： 优先将重复出现的操作封装为函数，便于复用和维护。
   • 顺序与逻辑清晰： 分解后的步骤要有明确的执行顺序，逻辑关系清楚。
   • 迭代测试： 每完成一个小步骤或函数，及时测试，确保正确后再继续分解和实现。

   迭代测试有助于及时发现和修正问题，避免错误积累，提升编程效率和代码质量。