定位定向與隨機(jī)變幻

1、一、知識(shí)要點(diǎn) 三、隨機(jī)變幻二、定位定向四、習(xí)題練習(xí)退出定位定向與隨機(jī)變幻一、知識(shí)要點(diǎn)返回 1、采用“描點(diǎn)法”，讓海龜從一點(diǎn)走到下一點(diǎn)，對(duì)于不規(guī)則的圖形也就不難了，關(guān)鍵是如何指定海龜?shù)奈恢谩?2、LOGO語言中的“函數(shù)”是提供某種計(jì)算方法。在LOGO程序設(shè)計(jì)中，運(yùn)用“隨機(jī)數(shù)”豐富了變幻與動(dòng)畫圖形的效果。如何“在一定范圍內(nèi)隨意取數(shù)”是關(guān)鍵。二、定位定向返回 坐標(biāo)繪圖：在海龜活動(dòng)范圍空間中，讓海龜從一點(diǎn)走到下一點(diǎn)，繪制出不規(guī)則的圖形。這里是采用海龜?shù)亩ㄎ欢ㄏ虻拿顏韺?shí)現(xiàn)。 【坐標(biāo)概述 】 在繪圖過程中，有時(shí)很難確定海龜?shù)奈恢煤头较?，我們可在繪圖過程中，有時(shí)很難確定海龜?shù)奈恢煤头较?，我們可以使用定位?/p>

2、定向等命令后就方便多了。以使用定位和定向等命令后就方便多了。 用橫方向和縱方向兩個(gè)數(shù)來表示一個(gè)點(diǎn)的方法在數(shù)學(xué)中叫用橫方向和縱方向兩個(gè)數(shù)來表示一個(gè)點(diǎn)的方法在數(shù)學(xué)中叫“坐標(biāo)法坐標(biāo)法”。在。在LOGOLOGO畫圖屏幕，表示左右位置的數(shù)叫畫圖屏幕，表示左右位置的數(shù)叫X X坐標(biāo)坐標(biāo), ,表表示上下位置的數(shù)叫示上下位置的數(shù)叫Y Y坐標(biāo)，海龜起始的位置在屏幕的中心點(diǎn)坐標(biāo)，海龜起始的位置在屏幕的中心點(diǎn)（海龜?shù)念^朝上）為原點(diǎn)，即（海龜?shù)念^朝上）為原點(diǎn)，即（0 0，0 0）。）。 命 令全 稱 簡(jiǎn) 寫說 明橫移SETX X 海龜平移到x位置縱移SETY Y 海龜豎移到y(tǒng)位置走到SETXY X Y 移動(dòng)海龜?shù)絏 Y

3、位置上定向SETH X 海龜順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到X度處畫點(diǎn)DOT X Y 在X、Y處畫一個(gè)點(diǎn)當(dāng)前位置GETXY 輸出海龜當(dāng)前的XY值水平位置XCOR 輸出海龜X軸的位置垂直位置YCOR 輸出海龜Y軸的位置當(dāng)前角度HEADING 輸出海龜?shù)闹赶蚪嵌瘸蚪嵌萒OWARDS x y 輸出當(dāng)前位置和點(diǎn)連線夾角 輸出狀態(tài)TURTLEFACTSTF輸出海龜狀態(tài)的全面信息【基本命令】指導(dǎo)說明 、比較、比較SETXSETX、SETYSETY與與FDFD、BKBK使用時(shí)海龜使用時(shí)海龜位置的差異。位置的差異。 、比較比較SETHSETH與與RTRT、LTLT使用時(shí)海龜角度的使用時(shí)海龜角度的差異。差異。 、走到命令、走到命

4、令SETXYSETXY和畫點(diǎn)命令和畫點(diǎn)命令DOTDOT格式中格式中的方括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)只允許使用常數(shù)。使用變的方括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)只允許使用常數(shù)。使用變量或表達(dá)式時(shí)，要采用以下格式：量或表達(dá)式時(shí)，要采用以下格式：SETXY SETXY SESE :X :Y DOT :X :Y DOT SESE :X :Y :X :Y【實(shí)例分析】 在正五邊形中畫在正五邊形中畫出內(nèi)嵌正五角星出內(nèi)嵌正五角星 。解決問題的關(guān)鍵解決問題的關(guān)鍵： 求各頂點(diǎn)的坐標(biāo)或是求正角星的邊長(zhǎng)及有關(guān)角度。 【編程方法1】 TO L1A :BTO L1A :B LT 18 LT 18 REPEAT 5PR REPEAT 5PR GETXYGETX

5、Y FD :B RT 72 FD :B RT 72 RT 18 RT 18ENDEND0 0 （A點(diǎn)坐標(biāo)）-31 95 （E點(diǎn)坐標(biāo)）50 154 （D點(diǎn)坐標(biāo)）131 95 （C點(diǎn)坐標(biāo)）100 0 （B點(diǎn)坐標(biāo)） ？DRAW L1A 100DRAW L1A 100再執(zhí)行：再執(zhí)行：？SETXY50 154？SETXY100 0？SETXY-31 95？SETXY131 95 HOME 說明說明：使用相關(guān)海龜定方位和查方位命令為我使用相關(guān)海龜定方位和查方位命令為我們繪制較復(fù)雜的圖形提供了極大的方便。們繪制較復(fù)雜的圖形提供了極大的方便。 【編程方法2】第一步：編寫過程L2，執(zhí)行后觀察兩個(gè)圖形的方位。TO

6、 L2 :BTO L2 :B LT 18 LT 18 REPEAT 5FD :B RT 72 REPEAT 5FD :B RT 72 REPEAT 5FD :B RT 144 REPEAT 5FD :B RT 144ENDEND第二步：修改過程中正五角星的方向，并逐一增長(zhǎng)其邊長(zhǎng)。TO L2 :BTO L2 :B LT 18 LT 18 REPEAT 5FD :B RT 72 REPEAT 5FD :B RT 72 RT 36RT 36 REPEAT 5FD REPEAT 5FD :B:B* *1.621.62 RT 144 RT 144ENDEND 說明：先確定正五邊形和正五角星的相互間轉(zhuǎn)角，

7、后要反復(fù)多次調(diào)試更改正五角星的邊長(zhǎng)。這種方法是畫不規(guī)則組合圖形的最基本的方法，對(duì)于初學(xué)者有助于觀察分析、判斷思考和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，但是比較麻煩！ 【編程方法3】第一步：編寫過程L3A，執(zhí)行后找出在同坐標(biāo)同線上兩點(diǎn)間距離。TO L3A :BTO L3A :B LT 18 LT 18 REPEAT 5PR GETXY FD :B RT 72 REPEAT 5PR GETXY FD :B RT 72 RT 18 RT 18ENDEND？DRAW L1A 100 0 0 0 0 （A點(diǎn)坐標(biāo)） -31 95 -31 95 （E點(diǎn)坐標(biāo)） 50 154 50 154 （D點(diǎn)坐標(biāo)） 131 95 131

8、95 （C點(diǎn)坐標(biāo)） 100 0100 0 （B點(diǎn)坐標(biāo)）第二步：確定正五角星的邊長(zhǎng)為1.62B。TO L3 :BTO L3 :B LT 18 LT 18 REPEAT 5FD :B RT 72 REPEAT 5FD :B RT 72 RT 36RT 36 REPEAT 5FD REPEAT 5FD :B:B* *1.621.62 RT 144 RT 144ENDEND 說明：根據(jù)上面數(shù)據(jù)，E、C相距（31+131=162）得出：內(nèi)嵌正五角星的邊長(zhǎng)為正五角星的邊長(zhǎng)的1.62倍。 作為一種工具，對(duì)不規(guī)范圖形伸縮變幻的程序設(shè)計(jì)變得容易。三、隨機(jī)變幻返回 隨機(jī)數(shù)是用“隨機(jī)數(shù)函數(shù)”產(chǎn)生的。LOGO語言中的

9、“函數(shù)”和各種命令不同，函數(shù)實(shí)際上是提供了某種計(jì)算方法。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中，“隨機(jī)數(shù)”是必須掌握的一種工具，能使海龜繪制出變幻莫測(cè)的圖形，甚至設(shè)計(jì)出少兒自己喜愛的游戲。 【格式與功能】格式：RANDOM :X功能：產(chǎn)生一個(gè)從1:X之間 (包括1和:X)的隨機(jī)的整數(shù)。關(guān)鍵：如何求在一定范圍內(nèi)隨意抽 取的數(shù)。 求在一定范圍內(nèi)隨意抽取的數(shù) 計(jì)算步驟： 、RANDOM 50 （150）。 、確定最小值：19+RANDOM 50 （2069）。 、確定最大值：50-19=31，即19+RANDOM 31 （2050）。 例1：求2050之間（含20、50）的隨機(jī)數(shù)。上面例題，如果不含20和50, 怎

10、樣計(jì)算？求在一定范圍內(nèi)隨意抽取的數(shù)方法方法1的步驟：的步驟： 、確定最小值:(RANDOM 150)-151 （-150-1）。 、確定最大值:(RANDOM 300)-151 （-150149）。 、修訂最大值:(RANDOM 301)-151 （-150300）。例2：求-150150之間的隨機(jī)數(shù)。方法方法2的步驟：的步驟： 、-150150之間的范圍為300，150-RANDOM 300 （-150149）。 、修訂最大值：151-RANDOM 300 （-149150）。 、修訂最大值：151-RANDOM 301 （-150150）?！緦?shí)例分析】 海龜在屏幕上的一定范圍內(nèi)作圖時(shí)，運(yùn)用

11、隨機(jī)數(shù)可以出現(xiàn)隨機(jī)變幻圖形或隨機(jī)運(yùn)動(dòng)圖形，即靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。 靜態(tài)隨機(jī) 例題例題1 1：磁極與磁針。在屏幕上任意位置上產(chǎn)生：磁極與磁針。在屏幕上任意位置上產(chǎn)生6 6個(gè)小磁針的一端指向磁極，磁極在屏幕的正中央。個(gè)小磁針的一端指向磁極，磁極在屏幕的正中央。 要求如下： 、6個(gè)小磁針的位置是隨機(jī)的,即每次運(yùn)行程序都不一樣。 、如果磁極是N極(實(shí)心)則磁針的S極(空心一側(cè))指向它；如果磁極是S極(空心)則磁針的N極(實(shí)心一側(cè))指向它； 、磁極的極性(N極或S極)由運(yùn)行程序所帶的參數(shù)決定。平行四邊形平行四邊形: :TO PXSBX :B1 :B2 :JTO PXSBX :B1 :B2 :J REPEAT

12、 2FD :B1 RT :J FD :B2 RT 180- :J REPEAT 2FD :B1 RT :J FD :B2 RT 180- :J END END 編寫過程子過程子過程:空心圓空心圓(S極極)TO SQTO SQ STAMPOVAL 5 5 STAMPOVAL 5 5 END END 子過程子過程:實(shí)心圓實(shí)心圓(N極極)TO NQTO NQ(STAMPOVAL 5 5 TRUE)(STAMPOVAL 5 5 TRUE) END END 子過程子過程:隨機(jī)產(chǎn)生海龜走動(dòng)步數(shù)及方向角度隨機(jī)產(chǎn)生海龜走動(dòng)步數(shù)及方向角度TO VXTO VX MAKE X (RANDOM 180)+20 MAK

13、E X (RANDOM 180)+20 MAKE Y (RANDOM 361)-1 MAKE Y (RANDOM 361)-1 SETH RANDOM :Y PU FD :X PD SETH RANDOM :Y PU FD :X PDENDEND編寫過程子過程子過程: N N極小磁針極小磁針: :TO NXTO NX HT HT PU BK 15 PD PU BK 15 PD LT 15 LT 15 PXSBX 20 20 30 PXSBX 20 20 30 FD 20 RT 105 FD 10 FD 20 RT 105 FD 10 BK 5 LT 90 BK 5 LT 90 PU FD 5

14、PD FILL PU FD 5 PD FILL PU BK 5 RT 90 BK 5 PU BK 5 RT 90 BK 5 LT 105 BK 20 LT 105 BK 20 RT 15 FD 15 PD RT 15 FD 15 PD END END 子過程子過程: S S極小磁針極小磁針: :TO SXTO SX HT HT PU BK 15 PD PU BK 15 PD LT 15 LT 15 PXSBX 20 20 30 PXSBX 20 20 30 FD 20 RT 105 FD 10 FD 20 RT 105 FD 10 BK 5 LT 90 BK 5 LT 90 PU BK 5 P

15、D FILL PU BK 5 PD FILL PU FD 5 RT 90 BK 5 PU FD 5 RT 90 BK 5 LT 105 BK 20 LT 105 BK 20 RT 15 FD 15 PD RT 15 FD 15 PDENDEND編寫過程主過程主過程JB:JB:TO JBTO JB MAKE T RC MAKE T RC IF :T=N N IF :T=N N IF :T=S S IF :T=S S IF :T=Q SS STOP IF :T=Q SS STOP JB JB ENDEND子過程子過程: 當(dāng)為當(dāng)為N N極時(shí)。極時(shí)。TO NTO N DRAW FS HT DRAW F

16、S HT NQ NQ REPEAT 6VX NX PU SETXY 0 0 PD REPEAT 6VX NX PU SETXY 0 0 PD END END 子過程子過程: 當(dāng)為當(dāng)為S S極時(shí)。極時(shí)。TO STO S DRAW FS HT DRAW FS HT SQ SQ REPEAT 6VX SX PU SETXY 0 0 PD REPEAT 6VX SX PU SETXY 0 0 PDENDEND執(zhí)行主過程：？JB S ？JB N 動(dòng)態(tài)隨機(jī) 例題：用21幅圖畫在屏幕中逐一展示全食過程。要求： 、屏幕上一次只顯示一幅,顯示下一幅可先清屏。 、第一幅和最后一幅應(yīng)是完整的圓(太陽)中間一幅應(yīng)是空

17、心的（被月亮完全遮擋），其他幅日食的過程順序顯示。 子過程：子過程：實(shí)心橢圓實(shí)心橢圓TO SXTY :X :YTO SXTY :X :Y(STAMPOVAL :X :Y TRUE)(STAMPOVAL :X :Y TRUE) END END 編寫過程子過程：子過程：月亮月亮TO YLTO YL SETBG 15 SETBG 15 SETPC 0 SETPC 0 SXTY 100 100 SXTY 100 100ENDEND子過程：子過程：太陽太陽TO TYTO TYSETPC 15SETPC 15SXTY 99 99SXTY 99 99 END END 編寫過程子過程：子過程：動(dòng)畫效果動(dòng)畫效果TO RSH1 :XTO RSH1 :X IF :X400 STOP IF :X400 STOP PU SETX 0 PD PU SETX 0 PD YL YL PU SETX (:X-200) PD PU SETX (:X-200) PD TY TY WAIT 1