矿工挖宝-第14届蓝桥杯国赛Scratch真题初中级组第4题

 [导读]：超平老师的《Scratch蓝桥杯真题解析100讲》已经全部完成，后续会不定期解读蓝桥杯真题，这是Scratch蓝桥杯真题解析第146讲。

矿工挖宝，本题是2023年5月28日上午举行的第14届蓝桥杯国赛Scratch图形化编程初中级组真题第4题，题目要求编程创作矿工挖宝游戏 。玩家使用鼠标点击地面以下位置，夹子就慢慢移到点击位置，如果碰到金块或钻石就拾取起来，金块和钻石都拾取后，结束游戏。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现：

矿工挖宝。

具体要求：

1). 点击绿旗，角色、背景如图所示（变量“数量”初始值为0）；

2). 等待1秒，地面以下随机位置生成2个金块，2颗钻石，且金块与钻石大小随机（大小范围：50 ~ 150），金块和钻石都不重叠，也不能接触舞台边缘；

3). 夹子时刻面朝鼠标方向，鼠标点击地面以下任意位置时，1秒内夹子移动到所点击位置；

4). 绳索同时跟随夹子移动伸长或缩短(绳索使用画笔绘制）；

5). 夹子到达的点击位置如果有金块或钻石，立即拾取（拾取时夹子切换成夹取造型）；

6). 夹子1秒内原路返回；

7). 当金块或钻石跟随夹子回到矿工位置后消失，数量加1（夹子造型切换成张开造型）；

8). 重复执行3)、4)、5)、6)、7）步骤，2个金块和2颗钻石都被夹子拾取成功后，程序结束。

评判标准：

• 4分：满足"具体要求"中的1）；

• 9分：满足"具体要求"中的2）；

• 9分：满足"具体要求"中的3）；

• 10分：满足"具体要求"中的4）；

• 6分：满足"具体要求"中的5）；

• 10分：满足"具体要求"中的6）；

• 6分：满足"具体要求"中的7）；

• 6分：满足"具体要求"中的8）。

二.思路分析

本题包含3个角色，分别是宝物、夹子和矿工，如图所示：

其中矿工角色是最简单的，只需要设置好其位置即可。

宝物角色可以分为一静一动两个部分，一静是指在舞台下方生成2颗钻石和2个金块，一动则是指当碰到夹子时跟随夹子移动。

动相对比较简单，我们重点来分析静，对于静而言，可以使用克隆分别生成2颗钻石和2个金块，这里的难点在于如何确保4个克隆体不能重叠。如果直接使用移动随机位置，肯定会出现重叠情况，如何避免出现重叠情形呢？

超平老师给你提供如下两种思路：

• 分段克隆，将舞台从左到右分成4段，然后在各自的范围内随机位置克隆宝物；

• 碰撞检测，在舞台上指定范围内克隆宝物，然后检测是否碰到宝物了，如果碰到宝物，则重新移到随机位置；

这里有一个很重要的编程技巧，就是在如何在角色中如何检测碰到自己，只需要如下两步：

1). 第一步，先切换到其它角色中，找到碰到角色指令，选择角色为宝物；

2). 第二步，将碰撞指令复制到宝物角色中；

夹子角色看起来比较简单，当使用鼠标点击某个位置，让夹子滑行到该位置，然后原路返回（同样是滑行）即可。

但是要考虑一种情况，就是一旦夹子碰到宝物，它是继续滑行到鼠标位置还是立刻返回呢？如果是立刻返回，又该如何实现呢？

在夹子移动的过程中， 还有一根绳索，这个是需要使用画笔来绘制的。思路相对比较简单，就是在夹子和矿工两点之间重复绘制线段即可，每次绘制之前需要先擦除之前的线段，当然，这需要再增加一个画笔角色。

接下来，我们进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据题目描述和思路分析，我们分5个步骤来编写程序：

• 初始化设置

• 克隆宝物

• 夹子前进和返回

• 绳索效果

• 拾取宝物

1. 初始化设置

这里的初始化包括矿工角色和夹子角色，切换到矿工角色，编写代码如下：

再切换到夹子角色，编写代码如下：

都是一些常见的设置，这里就不再解释了。

2. 克隆宝物

在前面的思路分析中，提供了两种思路，分别是分段克隆和碰撞检测。其中分段克隆实现起来比较简单，只是随机性不够，这里重点介绍碰撞检测的实现方式。

切换到宝物角色，编写代码如下：

代码比较好理解，说明两点：

1). 之所以分两次重复执行，是确保克隆2颗钻石和2个金块；

2). 注意x和y坐标的范围，自己多测试两次，确保宝物没有碰到舞台边缘，同时在地面以下位置。

按照这种方式克隆出来的宝物，很容易出现重叠情况，所以对于每个克隆体，都做一个判断，只要碰到宝物，就重新随机位置， 对应的代码如下所示：

再强调一遍，在宝物角色中，是无法使用“碰到宝物”指令的， 如图：

但是，在其它角色中是可以的，比如在夹子角色中，如图：

然后，将该指令复制到宝物角色中即可，这样就可以确保宝物角色不会重叠了。执行程序，效果如下：

3. 夹子前进和返回

我们先不考虑夹子拾取宝物的情况，这也是一个很重要的编程技巧，就是将复杂的问题拆多个简单的问题。

对于本题而言，就是先实现夹子角色独立的功能，然后再考虑夹子碰到宝物的情况。具体来说，有如下3点：

• 夹子时刻面向鼠标方向；

• 在地面以下点击鼠标才有效；

• 先滑行到鼠标位置，再滑行到起点位置；

在夹子角色中的绿旗代码块中，继续编写如下代码：

在两个滑行指令中间，增加了一个“等待0.5秒”指令，这个并不是必须的，你也可以设置为其它数字。

4. 绳索效果

在夹子滑行的过程中，绳索同时跟随夹子移动伸长或缩短，这个需要借助画笔角色来实现，首先增加一个画笔角色，如图：

其次，要明确画图的时机，一旦夹子移动了，就需要绳索，所以在夹子角色中的滑行指令之前，发送一个广播消息。

切换到夹子角色中，在刚才的代码块中，增加广播指令，如图：

接下来切换到画笔角色，当绿旗点击时，设置好画笔的颜色、粗细，代码如下：

当接收到广播消息时，开始重复擦除和绘制，继续编写代码如下：

代码不难，简单说明两点：

1). 由于滑行的时间是1秒，所以重复绘制的持续时间也是1秒，这里利用了计时器，先将计时器归零，当计时器> 1时，就不再绘制了；

2). 这里使用了自制积木，主要是为了简化代码结构。

执行程序，可以看到绳索随夹子伸缩，如图：

5. 拾取宝物

这是最后一步，也是最关键的一步了，所谓拾取宝物，是指当夹子碰到宝物时，宝物跟随夹子回到矿工位置然后消失的效果。

这会涉及到宝物和夹子两个角色，对于宝物克隆体来说，需要检测是否碰到夹子，如果碰到夹子，就跟随夹子移动，当碰到矿工时，删除克隆体即可。

同时，还需要考虑两个问题，一是要使用变量记录拾取宝物的数量，二是当抓到宝物时，需要告知夹子，你可以返回了。

切换到宝物角色，编写代码如下：

简单说明两点：

1). 这里使用了一个单独的代码块，只是为了方便讲解，实际上完全可以直接写在之前的“当作为克隆体启动时”代码块的后面；

2). 这里的变量需要进行初始化，一般是放在绿旗代码块中，这里就不单独列出了。

当夹子抓到宝物时，夹子是继续前进到鼠标点击位置，还是立刻原路返回呢？

题目其实并没有要求这一点，所以在比赛的时候，可以忽略这一点，毕竟时间非常紧张，如果是这样的话，上面代码中的广播指令就可以不用写。

如果考虑到游戏的完整性和可玩性，肯定是立刻原路返回才更加合理，你说是吧。

如此一来，夹子角色在接收到“返回”广播时，应该立刻终止之前的滑行指令，然后立即滑行到起点位置。

这就需要对夹子角色的代码结构进行改造，改用事件广播机制来实现循环，这样就可以确保在停止其它脚本后，通过广播重新执行代码。

首先，在绿旗代码块中，发送一个“开始”的广播消息，代码如下：

当接收到“开始”广播消息后，重复执行没有抓到宝物时的前进和返回，代码如下：

这里将原来的无限循环改成了条件循环，是因为当所有宝物都抓取完毕，游戏就结束了。

当接收到”返回“消息时，就意味着抓到宝物了，此时应该停止正在滑行的动作，立刻滑行到起点位置，对应的代码如下：

简单说明3点：

1). 滑行之前需要发送“画线”的广播，重新绘制绳索；

2). 在抓到宝物时，夹子需要切换成拾取造型，完成后又恢复到张开造型；

3). 宝物抓取完毕，又发送了一个”开始“的广播，原来停止下来的代码又可以重新执行。

至此，一个完美的矿工挖宝游戏就完成了，赶紧来体验一下吧。

四.总结与思考

本题是编程部分第4题，分数为60分，积木块数量80个左右，涉及到的知识点主要包括：

• 克隆编程，重点是控制克隆体的位置；

• 运动编程，重点是滑行指令的应用及其特点；

• Scratch画笔；

• 事件广播机制；

本题难度不小，涉及的知识点比较多，综合性较强，建议完成时间15~20分钟，中级组考生15分钟，而初级组考生约为20分钟。但是对大部分同学来说，要在这个时间内完成，还是挺有挑战性的。

在本作品中，有3个非常重要的编程技巧，再次强调一下：

1). 角色可以检测是否碰到自己（通常是有克隆体的情况），实现方法就是从别的角色中复制一个碰到角色指令；

2). 对于循环结构，除了使用重复指令之外，还可以使用事件广播机制来实现，这样还可以随时在需要的时候终止循环，然后再重新循环；

3). 在创作游戏的时候，针对一些特殊的场景，可以使用画笔巧妙的实现，比如本作品中的绳索，再比如小猫钓鱼作品中的钓鱼线，愤怒的小鸟作品中的弹弓效果等待。

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