山东机器人编程：用Scratch制作“自动生成”迷宫通道！~济南机器人编程~机器人编程

    在我们以往的文章中也带领同学们制作过自动找迷宫的游戏，但是我们那是我们自己做的，问题来了，那我们能不能写一个程序让它自动给我们生成迷宫呢？今天老师就安排！~

    先看效果图：

    红色的方块表示起点。终点我们可以假设在右下角。

    自动画迷宫最关键的就是算法，老师用的是Prim算法做的迷宫算法，这种算法画出来的迷宫更适合游戏使用。

    在这个游戏里我们把绿色当成路，把浅红色当成墙。也就是一个角色的两种造型。老师用克隆做，而不是用画图的形式去做。其实区别不大，因为所有的计算都是通过算法完成的，角色之间没什么互动，我们可以根据算法计算出来的迷宫结果，用克隆去画这个迷宫，也可以用图章去画。每个人习惯不同。

    让我们看看程序怎么做的吧：

    生成一个只有墙的迷宫

    这个简单，代码也不用讲了，大家把位置和坐标只要确定好，画得漂亮一些就行。在克隆的时候要注意，老师引入了一个编号的私有变量，也就是要标明每一个克隆体的编号。确保后面的行动能找到对应的克隆体。老师之所以用自定义命令去生成方阵，主要的目的还是不想有刷屏效果，这样方阵可以秒成。这个技巧老师前面已经讲过所以这次不反复讲了。

    另外老师还引入了一个列表，标明每一个克隆体的状态，是墙还是路，列表的顺序号对应的就是克隆体的编号，列表的内容对应的是墙还是路，墙为零，路为1。

    全部都是墙，所以都是零。

    迷宫生成算法

    下面就是这次讲的关键部分，就是迷宫的算法。老师另外导入一个角色，用来做算法的程序，没有放到迷宫方块的角色里。

    算法概述：

    1.建立两个数组，一个是用于存储地图的二维数组α，另一个是用于存储待处理的墙的数组β。

    2.将α的所有方格全部初始化为墙。

    3.选定起点，并将该位置的墙变为路，将其四周的四块置入β数组中（出界的直接筛掉，就不说了）。

    4.当β数组不为空时，循环以下步骤

    1）从β数组中随机选择一块，暂且叫他A。

    2）遍历该方块四周，并选定其中的某一块为路的方块，暂且叫他B。

    3）判断相对于A，在B的对侧的方块C是否为墙（假如B在A左侧，就判定A右边的方块；B在A上方，就判定A下方的方块；以此类推……），若为墙，则：

            ①将A、C均置为路。

            ②将C周围是墙的所有方块，均置入β数组中。

     4）将A从β数组中去掉。

     这段算法就是迷宫的生成算法，老师其实也是从网上找的，下面我们看看Scratch怎么做：

    1和2步刚才基本上已经做了，老师设置了一个列表，用来存储迷宫地图上所有的方块，另外老师也把这个列表里的每一个变量设置成零，代表全部初始化成墙。同时另外再建临时待处理的墙的列表。

    所以关键是第三步和第四步：

    第三步：选定起点，起点老师定为第一个方块，然后把周边的方块放到待处理的墙列表中。

    这里面有一个自定义的命令，“返回周边情况”，这个命令是用来检测指定的方块周边的路和墙的状况。会将周边的墙和路分别放到两个临时的列表中：“周边墙”和“周边路”这两个列表。

    老师把第一个方块进行检测，然后把返回都周边墙的数据填入到待处理墙列表中。

    （这个返回周边情况的代码有点长，主要是要测试上下左右的四个方块是路还是墙，同时还要对方块的位置进行判断，处理好当方块位于边界的情况。代码并不复杂，就是找到四边的方块的编号，然后去全路径状态列表里读取这个方块是墙还是路，分别放到不同的列表里。）

    第四步：

    接下来就是做算法中的第四步，也是关键的一步：

    为了跟算法描述对应，老师zQ也用了ABC三个变量来对应算法描述，方便大家阅读代码。

    1：先从待处理的墙列表中随机抽取一个数据，也就是随机选一个方块A。

    2：对这个方块的四周进行检测，返回这个方块周边为路的列表。

    3：从方块A周边路的列表中随机选择一个路的方块定义为B。

    4：然后根据算法描述，找到C的位置，判断C是否为墙，如果为墙，就把他四周的所有的墙都放到待处理的墙列表中去，同时把A和C都设置成路。如果不是就什么也不做。

    为了找C的位置，老师单独做了一条命令，代码有点长，其实就是判断A和B的位置的特殊情况，比如B在A的左边，而又A在最后面一列，那就没有C了。

    （有点长就不全部截屏了）

    找到C的位置后，老师又做了一条自定义的命令来处理剩下的操作。

    5：处理完了C，然后就把A从待处理列表中删除掉。

    重复这5步过程，直到待处理的列表中没有数据，那么迷宫就生成完毕了。

    通过迷宫算法，最后的全路径状态列表中就有了整个迷宫的数据，每一个方块应该是路还是墙都清清楚楚。随后，老师只需要发一条消息刷新一下克隆体的状态，让克隆体的造型跟老师的迷宫列表一一对应就好了。

    （当然，这部分代码是在迷宫方块的角色里，用消息来控制克隆体真是一个方便的方法。）

    今天的程序相对来说不复杂，老师是让大家知道有这么一套自动生成迷宫的算法，用这个方法可以自由的生成各种难度的迷宫，是不是很有意思呀，同学们！~

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我们来看一看四岁小朋友的学习视频吧！

    家长担心孩子们真的能听懂课程吗？在每节课即将结束的时候我们都会进行课程汇报展示，来看一下小童鞋的汇报成果吧！

    这个时候家长可能说了，我们四岁的孩子，年龄辣么小，又不认字，那该如何学习呢？

    其实四岁、五岁的孩子不认字怎么学习？只要孩子识别颜色就可以学习。通过颜色识别具体编程积木，比如：蓝色是运动、紫色是外观、黄色是事件等等，通过颜色识别文字，根据颜色先实现出程序做出卡通的效果，以激发孩子兴趣，使孩子产生兴趣后开始具体学习每个积木的作用，再学习积木上面的文字。如下图：

    这个时候你还认为编程难吗？其实针对4岁起，就已经可以学习编程了。通过搭积木的方式让孩子学习编程。

    当然，比如我们下面的无人机编程视频吧！

    无人机能六架一起起飞？没错！那他又和数学有什么关系呢？

    小云说啦！这是根据我们数学中的坐标轴的 x轴 y轴 初始化无人机位置，无人机与无人机之间的距离、架数的多少，全部需要通过精密的计算，否则无法编排出理想的造型。

    现在作为家长的你！还在纠结无人机编程是否对孩子有帮助吗？

无人机编程能做什么？人脸识别？智能跟随？自动飞行？还有吗？

答案：有！那就是"无人机编舞"！不知道无人机如何编舞？快看下面我们速云小童鞋的无人机编舞吧！！

    无人机编程都学习哪些内容呢？

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没错！就是要让孩子“动手”+“编程”实现无人机起飞。

重点培养孩子逻辑思维能力与动手操作能力，让孩子在编写无人机程序的时，无形的锻炼孩子的逻辑思维能力和前沿科技的运用能力，在飞行学习中，孩子们需了解飞机的机械结构，练习手眼协同能力，甚至自己组装飞行器；在编程中，无人机可以在三维空间中，用摄像头完成巡线、人脸识别等人工智能任务。

例如：人脸识别，智能跟随，红外线定稿，光流定位、无人机编舞等。

看我们小童鞋们上课视频吧

    坦克编程都学习哪些内容呢？

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    课程涉及机器人拼装、力学等数理知识，运用六类人工智能模块，编写专属的自动驾驶算法程序，让孩子更加深入理解人工智能技术。

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