卡雷尔机器人：编程入门与Java学习

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"卡雷尔机器人学java" "卡雷尔机器人学java" 是一本面向初学者的编程教材，主要使用卡雷尔这个虚拟机器人作为教学工具来教授Java编程的基础概念。书中通过解决与卡雷尔机器人相关的简单问题，帮助学生理解和掌握编程的基本逻辑和思维方式。在第一章"机器人卡雷尔简介"中，作者Rich Pattis介绍了一个创新的教学方法。他受到Seymour Papert的LOGO项目启发，创建了一个没有复杂性的编程环境，让学生能够专注于编程的核心理念。LOGO是一种早期的编程语言，通过让孩子们控制小海龟在屏幕上移动和绘图，来教授编程基础知识。卡雷尔机器人，是以捷克剧作家Karel Capek命名的，因为Capek在他的1923年戏剧R.U.R.（Rossum's Universal Robots）中首次引入了“机器人”这个词。这个虚拟的机器人角色被设计成一个教学工具，让学生在编写指令让卡雷尔完成任务的过程中，学习如何编写程序，理解条件语句、循环、函数等基本编程概念。 Karel the Robot的广泛应用证明了这种方法的有效性，它被全国范围内的入门计算机科学课程所采纳。通过实际操作，学生可以直观地看到代码执行的结果，这有助于他们更好地理解编程逻辑，并且这种以解决问题为导向的学习方式增加了学习的趣味性和互动性。本书的内容可能包括如何定义卡雷尔机器人的动作，如前进、转向、捡拾或放下物体等；如何使用条件语句（如IF-THEN）来控制卡雷尔的行为；如何用循环结构（如WHILE）让卡雷尔重复某些操作；以及如何编写和调用函数，以实现代码的复用和模块化。随着课程的深入，可能还会涉及更复杂的编程概念，如递归、数据结构和算法。 "卡雷尔机器人学java"提供了一种寓教于乐的方式，使初学者能够在轻松愉快的环境中掌握Java编程的基础知识，同时也为他们未来在更高级的编程领域打下坚实的基础。

BeeperPickingKarel 类的实例也将是一个机器人，它生活在同样类型世界里，并具有相同的状态属

性。

2. Any instance of the BeeperPickingKarel class will automatically respond to the same commands as an

instance of the Karel class. Because every robot in the Karel class knows how to respond to the

commands move(), turnLeft(), pickBeeper(), and putBeeper(), it follows that a instance of

BeeperPickingKarel will understand that same set of commands.

2.任何 BeeperPickingKarel 类的实例将会自动的响应与任何 karel 类的实例相同的命令，因为每一

个 karel 类的机器人都知道如何响应 move(), turnLeft(), pickBeeper(), 和 putBeeper()这些命令，作为

它的跟随者，BeeperPickingKarel 类的实例也能明白这同一套命令。

In other words, the new BeeperPickingKarel class automatically acquires the state attributes and the

behavior of the Karel class from which it is derived. The process of taking on the structure and behavior

of the parent class is called inheritance.

在其它世界里，新的 BeeperPickingKarel 类自动获得 karel 类派生出的状态属性和行为。这个从它

的父类取得结构和行为的过程被称为继承。

When a class is defined by extension, the new class is said to be a subclass of the original. In this

example, BeeperPickingKarel is therefore a subclass of Karel. Symmetrically, Karel is said to be a

superclass of BeeperPickingKarel. Unfortunately, this terminology can be confusing for new

programmers, who are likely to make the intuitive inference that a subclass is somehow less powerful that

its superclass when in fact the opposite is true. A subclass inherits the behavior of its superclass and can

therefore respond to the entire set of commands available to that superclass. A subclass, however, usually

defines additional commands that are unavailable to the superclass. Thus, the typical subclass actually has

more functionality than the class from which it was derived. This idea is expressed much more clearly by

the notion of extension: a subclass extends its superclass and can therefore add new capabilities to it.

当一个类是由扩展而来的，这个新类被称为原始类的子类。在这个例子中，BeeperPickingKarel 因

此被称为 karel 类的一个子类。相对的，karel 类被称为 BeeperPickingKarel 类的超级类。

不幸的是，这个称呼可能会引起新程序员的混乱，谁都会直观的认为，一个子类的能力要比它的

超级类小，而事实恰恰相反。一个子类继承了超级类的行为，因此可以响应超级类的整套命令。

但是，一个子类通常会定义一些额外的命令，这些额外的命令超级类不能执行。因此，一个典型

的子类实际上拥有比派生它的原始类更多的功能。这个认识被扩展这个概念表达的更清楚：一个

子类扩展了它的超级类，子类因此获得新的能力。

Now that you have some idea about what class extension means, it now makes sense to look at the body

of the BeeperPickingKarel class. That body consists of the following lines:

现在你对什么是类扩展的意思有了一些概念，它使 BeeperPickingKarel 类的本体看起来产生了一

些意义。这个本体包含下面的这些行：

public void run() {

move();

pickBeeper();

move();

}

These lines represent the definition of a new method, which specifies the sequence of steps necessary to

respond to a command. As in the case of the BeeperPickingKarel class itself, the method definition

consists of two parts that can be considered separately: The first line constitutes the method header and

the code between the curly braces is the method body. If you ignore the body for now, the method

definition looks like this:

这些行代表了一个新动作的定义，其中阐明了响应一个（新动作）命令必要的步骤序列。在

BeeperPickingKarel 类本身的实例里，这个动作的定义由可以被分开考虑的两部分组成：第一行构

成了这个动作的头部，两个括号之间的部分构成了这个动作的本体。如果你现在先忽略本体，这

个动作定义看起来是这样的：

The first two words in the method header, public and void, are part of Java’s syntactic structure, and you

should pretty much feel free to ignore them at this point. The next word on the header line specifies the

name of the new method, which in this case is the method run. Defining a method means that the new

Karel subclass can respond to a new command with that name. The built-in Karel class responds to the

commands move(), turnLeft(), pickBeeper(), and putBeeper(); a BeeperPickingKarel responds to that

same set of commands plus a new command called run. The run command plays a special role in a Karel

program. When you start a Karel program in the Eclipse environment, it creates a new Karel instance of

the appropriate subclass, adds that Karel to a world that you specify, and then issues the run command.

The effect of issuing that command is defined by the body of the run method, which is a sequence of

commands that the robot will execute in order. For example, the body of the run method for the

BeeperPickingKarel class is

在这个动作头部的前两个单词，“public”和“void”是 Java 语法结构的一部分，在这里你差不多可以

忽视它们。下一个单词指明了这个动作的名字，在这个例子里，这个动作的名字是“run”,定义一个

新动作，意味着这个新的 karel 类的子类能响应以这个动作命名的新命令。卡雷尔类内建可以响应

move(), turnLeft(), pickBeeper(), 和 putBeeper()这些命令；一个 BeeperPickingKarel 类可以响应这套

命令加上这个叫“run”的命令。这个“run”命令在卡雷尔程序中扮演了一个特殊的角色。当你在

Eclipse 环境中打开一个这样的卡雷尔程序，它创造出一个相应的子类的卡雷尔实例，添加了一个

你指定的卡雷尔机器人到卡雷尔的世界，它带着你编写的 “run”命令。这个动作的效果是由“run”这

个动作的本体来定义的。这个本体是一组命令的序列，机器人将按顺序执行。例如，为

BeeperPickingKarel 类（编写的）"run" 动作的本体是这样的：

move();

pickBeeper();

move();

Thus, if the initial state of the world matches the example given in Chapter 1, Karel first moves forward

into the corner containing the beeper, picks up that beeper, and finally moves forward to the corner just

before the wall, as shown in the following before-and- after diagram:

因此，如果一个实例的状态和第一章给出的例子一样，卡雷尔首先向前移动到包含一个蜂鸣器的

街角，然后捡起这个蜂鸣器，最后向前移动到墙前面的那个街角。状态像下面前和后（两幅）插

图显示的那样：

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