卡片排列-第15届蓝桥第二次STEMA测评Scratch真题精选

[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159讲。

第15届蓝桥杯第2次STEMA测评已于2023年10月29日落下帷幕，编程题一共有6题，分别如下：

• 旅游相册

• 隐身的小鸟

• 摩天轮

• 找不同游戏

• 字母不重复的子串

• 卡片排列

卡片排列，本题是2023年10月29日举行的第15届蓝桥STEMA测评Scratch编程初/中级组编程第6题，题目要求编程实现卡片排列的效果。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现：

卡片排列。

具体要求：

1). 点击绿旗，角色、背景如图所示（随机显示5张不同卡片，显示在同一行，卡片间距相同)；

2). 舞台显示询问框，提示“请输入1或2”；

3). 如果输入1，1秒内，按照卡片上的数从小到大排序（从左到右），如图所示；

4). 如果输入2，1秒内，按照卡片上的数从大到小排序（从左到右），如图所示。

评判标准：

• 15分：满足"具体要求"中的1）；

• 5分：满足"具体要求"中的2）；

• 40分：满足"具体要求"中的3）；

• 40分：满足"具体要求"中的4）。

二.思路分析

本题只有1个卡片角色，如图所示：

但是卡片有12个造型，对应数字1~12，如图所示：

需要注意的是，造型编号和卡片数字是一一对应的。

本题考查的知识点包括克隆、列表运算和排序算法。关于列表排序，在往届蓝桥杯真题中出现过多次，比如：

• 《列表排序-第10届蓝桥杯Scratch省赛真题第6题》

• 《对对碰-第11届蓝桥杯Scratch省赛真题第6题》

• 《考试成绩系统-第12届蓝桥杯Scratch省赛2真题第5题》

• 《统计字符串-第13届蓝桥杯Scratch省赛真题第5题》

• 《列表排序-第14届蓝桥杯STEMA测评Scratch真题精选》

• 《比较身高-第15届蓝桥杯第一次STEMA测评Scratch真题精选》

由此可见，排序算法有多么的重要，是必须要熟练掌握的知识点。

关于排序，有10来种不同的算法，比如选择排序、插入排序、冒泡排序、快速排序等。

之前已经介绍过一些排序算法，包括简单排序和选择排序，这一次超平老师准备使用冒泡排序算法。

除了排序之外，本题还需要使用卡片来显示排序效果，这是本题的难点。

不过，我们可以分两步来解决，先实现数据排序，然后再根据列表中的数据来显示卡片效果。

1. 数据排序

这里一共有5张卡片，卡片的数字分别是1~12，所以先要从1~12之间随机选择5个数字，保存到列表中，在输入1或2之后，需要对列表进行排序。

冒泡排序是一种典型的交换排序算法，持续比较相邻元素，将大（小）的移到后面，因此大的会逐步往后挪，故称之为冒泡。

具体过程如下：

1). 比较相邻的元素，如果第一个比第二个大（小），就交换它们两个；

2). 对每一对相邻元素作同样的工作，这样在最后的元素应该会是最大（小）的数；

3). 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；

4). 重复步骤1~3，直到排序完成。

其动画效果如下：

2. 卡片显示

卡片显示分两种情形：

1). 排序之前

2). 排序之后

其中，排序之前的比较容易，直接按照列表中的数据，选择对应造型逐个克隆并显示即可。

这里的难点是排序后的显示效果，题目要求1秒完成排序，我们可以使用“在1秒内滑行到x，y”指令，关键是需要知道每张卡片的x坐标。

我们可以使用一个列表，将5张卡片的x坐标保存起来，如图所示：

当列表完成排序后，只需要根据卡片的造型编号，移到对应的位置即可。此处不是很好理解，需要多思考一下。

思路有了，接下来，我们就进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析，我们分4步来编写程序：

• 随机列表数据

• 克隆卡片并显示

• 列表排序

• 卡片排序

1. 随机列表数据

先创建列表“卡片”，然后往列表中插入5个随机数字，数字的范围是1~12，为了方便讲解，可以使用自制积木来组织代码。

在卡片角色中编写自制积木如下：

代码比较简单，关键点是要确保没有重复的数据，所以每一次都需要判断随机出来的数字是否包含在列表中，如果包含，则重新生成随机数。

2. 克隆卡片并显示

有了列表数据，就可以根据列表中的数字，选择对应造型克隆卡片了。为方便组织代码，继续使用自制积木，代码如下：

这是一个典型的克隆场景，先将本体移到舞台左边，然后根据列表中的数据来选择对应造型，克隆卡片，每克隆一个，就右移80步，确保5张卡片自左至右依次排列。

注意，这里使用了列表”x坐标“，将卡片的坐标保存起来。

在绿旗下使用自制积木，实现随机卡片的排列效果，代码如下：

对应的，将克隆体显示出来，如下：

执行代码，效果如下：

3. 列表排序

接下来是询问”请输入1或2“，然后根据输入数字对卡片进行排序。输入1时，按从小到大的顺序排列，我们称其为正序，输入2时，按从大到小的顺序排列，我们称其为逆序。

有的同学会想，我们要分别进行正序排序和逆序排序。实际上，我们只需要一次排序，只要确保列表中的数据是排好序的就行。

在循环遍历列表的时候，可以从第一项开始，也可以从最后一项开始，这样就可以得到正序和逆序的数据了。

根据前面的思路分析，我们使用自制积木来实现冒泡排序，代码如下：

代码有些难度，简单说明3点：

1). 对于长度为5的列表，我们需要进行4轮排序，一轮排序完毕，就把未排序中最大的数据移到最后了；

2). 每一轮排序，都是从第一个数据开始比较，已排序的数据无需比较，所以比较次数为5 - i；

3). 在交换列表数据的时候，需要使用一个中间变量，就是这里的”临时编号“，注意其写法。

有了自制积木，就可以在绿旗代码段中，继续编写代码如下：

4. 卡片排序

当接收到”正序“广播后，卡片按照正序排序，代码如下：

同理，当接收到”逆序“广播后，卡片按照逆序排序，代码如下：

至此，整个作品就创作好了，是时候来测试程序的效果了。

四.总结与思考

本题是中级组编程部分第6题，分数为100分，积木块数量140个左右，涉及到的知识点主要包括：

• Scratch问答指令；

• 循环编程，尤其是嵌套循环

• 条件编程，包括单分支和双分支；

• 变量的使用；

• 列表的运算；

• 克隆编程；

• 排序算法；

这是中级组最后一题，难度较大，完成时间30分钟左右，难点有两个，一是列表排序，二是卡片的排列效果。

排序是编程中最基础的一种算法，其应用也非常的广泛。在众多的排序算法中，选择排序最简单，冒泡排序则是最经典的，所以，这是每一位学习编程的同学必须要熟练掌握的算法。

超平老师给你留一个思考题，本题中分享的冒泡排序，每次将较大的数字往后挪，其实也可以将较小的数字往前挪，如图：

你知道如何编程实现吗，赶紧动手试试吧。

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