OCD 2 主程序简化：模块化编程与面向对象法的应用

本文档主要介绍了在"计算思维导论——程序设计思想与方法"的背景下，如何通过Python编程语言实现模块化编程和面向对象编程（OOP）来简化程序设计。在传统的编程中，特别是涉及到模拟炮弹飞行这类场景时，主程序可能因为需要频繁更新随时间变化的变量如xpos、ypos和yv而显得复杂。模块化编程通过将复杂功能封装在函数中，如update函数，虽然在初始看来提供了一定的便利，但其过多的输入输出参数可能会降低代码的可读性和易用性。 作者强调了函数设计应简洁明了，避免过度复杂，如update函数需要五个参数并返回三个结果，这可能导致程序维护困难。通过引入OOP，作者提出创建一个Projectile类，将炮弹的状态和行为抽象为对象，主程序只需关注必要的输入数据，如角度、速度和初始高度，以及时间间隔。这样，程序逻辑更加清晰，类内部的复杂计算被隐藏起来，提高了代码的组织性和可理解性。 构造器__init__在类的定义中扮演了关键角色，用于初始化炮弹对象的实例变量，如xpos、ypos、xv和yv。这些变量的初始值通过getXY函数获取，然后在主循环中通过调用对象的方法如update来更新炮弹状态。通过这种方式，类提供了封装和隐藏复杂性的好处，使得主程序专注于高层次的控制逻辑。 整个文档围绕计算思维的核心理念展开，即如何通过计算机科学的基础概念和方法来解决问题，鼓励读者像计算机科学家一样思考问题。课程改革的目标是将编程技能与计算思维相结合，使学生不仅掌握编程技术，还能理解和应用计算思维来解决实际问题，无论是在专业领域还是日常生活中。 在编程实践中，本书不仅教授基本的编程概念，如数据表示、流程控制、模块化编程和OOP，还涵盖了图形编程、大量数据处理、图形用户界面、模拟与并发、算法设计和分析等主题，旨在帮助学生建立全面的计算思维框架，为未来在计算机科学和其他领域中成功运用计算工具打下坚实基础。