6. 计数循环¶

6.1 目标¶

计数循环出现在所有过程性编程语言中,它允许我们以指定的次数重复一些命令或者一串命令.

在Karel中,计数循环使用 repeat 命令.其它语言使用不同的命令,但思想都是一样的.

看一下这个例子,Karel需要拾起一个宝石并返回它的家(方框).

图1.重复某一行为若干次

当然我们可以输入

go
go
go
go
go
go
go
go
go
go
get
left
left
go
go
go
go
go
go
go
go
go
go
go

但是这样的程序看上去很糟糕!换句话说,有更优雅的方式实现同一目标,即通过告诉Karel用repeat重复循环go命令10次,拿宝石,转身,再用repeat重复循环go命令11次:

repeat 10
  go
get
repeat 2
  left
repeat 11
  go

如此这般就可以了.也许你奇怪为什么有些命令缩进了?下面我们来解释一下.

需要循环的命令集被叫做循环体.在Karel中,循环体通过缩进定义.
这与Python是一样的.一些其它语言用其它方式,比如C/C++用花括号.

在上面的程序中,每个循环体只有一条命令,但是如果有多条命令,它们都应该被缩进.在Karel中,你可以选择2空格或4空格缩进.前者使代码看起来更紧凑,后者更容易阅读.

错误的缩进会改变循环体,并导致整个程序出现意外.举例,假设下图所示迷宫.Karel的任务是沿着墙走并停在左上角,面朝南.

图2.Karel沿着障碍走

这可以用以下4行代码实现:

repeat 3
  go
  go
  left

执行完上述代码后机器人的位置如下图:

图3.执行完程序Karel的位置

现在我们假设最后一条命令没有被缩进:

repeat 3
  go
  go
left

现在相当于告知机器人向前走6步再左转 — 这将使它撞毁在墙上!

图4.错误缩进导致Karel撞墙

错误消息将提示你问题发生在代码何处:

在上面的程序中,go命令写在了连续的两行.这没有问题,因为如果改为repeat仍然需要两行.但考虑如下情形,Karel需要绕着这个块走一圈再回到原点.

图6.绕大块走一圈

在repeat中连续写5行go命令就显得不合适了 — 程序看起来会很长.下面的代码就更简洁:

repeat 4
  repeat 5
    go
  left

当一个循环中包含另一个循环,我们称之为循环套嵌.注意缩进规则适用于每个循环.

让我们看最后一个例子:Karel站在两条路的交叉口,周围有4个块,如下图所示.Karel的任务是绕第一个块一圈回到交叉点,再绕第二个,以此类推,直到绕完4个块并回到原点.

图7.站在交叉口

可以用以下代码完成任务:

repeat 4
  repeat 4
    repeat 5
      go
    left
  right

不妨花些时间建造这个迷宫并运行此程序,值得这个时间.