写给所有人的编程思维-变量

变量就像一个容器,里面装有名称和值。我们可以把任何想放入的数据放入其中,还可以依据使用变量的方式改变数据的值。我们常常可以在电子游戏里见到变量,游戏角色的命长、剩下多少命都是变量。变量名保持不变(比如“命”),变量值却可以改变(比如游戏角色死了,玩家的命就会减少)。人自身也有变量。出生时眼睛的颜色可能与现在不同,身高增加了,年龄也变大了:

这些变量你会一直拥有,值可能在一段时间之后保持不变,也可能因生理机能的变化而发生改变(你的年龄就一定会增长)。

简而言之,变量就是贴着标签放着物品的盒子(你可能会想到,变量的名称其实在盒子里面是不占据任何空间的)。 

雪人游戏

雪人游戏是一种猜词游戏,非常适合于我们观察变量。雪人游戏是适合两个或两个以上的人来玩的游戏。

游戏规则

第一个人(玩家1)想到一个单词,并为这个单词的每个字母都画出一个空格作为占位符,比如我们以“binary”这个词为例。

第二个人(玩家2)来猜一猜组成这个单词的字母。每猜对一个字 母就把这个字母填写在占位符上。每猜错一个字母,就把这个字母写 在占位符的下面,用线画去。如果玩家超过两个人,且玩家2猜错了, 那么玩家3就可以接着猜了。游戏继续进行,猜词的玩家猜出了正确的 单词,游戏就宣告结束,猜词玩家获胜。但是,如果猜词的玩家猜错了 九次还没有猜出单词,玩家1获胜,游戏宣告结束。

玩家每猜错一次,玩家1就可以画出雪人一部分:

1.猜错第一次:画出底下那个最大的雪球。

2.猜错第二次:画出中间不大不小的雪球,即雪人的身子。

3.猜错第三次:画出上面最小的雪球,即雪人的头。

4.猜错第四、第五次:分别画出雪人的左右两只胳膊。

5.猜错第六次:画出雪人头上的帽子。

6.猜错第七、第八次:分别画出雪人的左右两只眼睛。

7.猜错第九次:画出雪人的胡萝卜鼻子。

那么,变量又在哪里呢?在雪人游戏中,我们可以找到的第一个变量就是这个神秘的单词(我们称为神秘单词)。游戏刚开始时,对于玩家2来说,神秘单词其实可能是字典上任何一个由6个字母组成的单词。此时,神秘单词对于玩家而言就是一个装着不确定值的盒子。而玩家1选择了神秘单词的值,神秘单词=‘brainy’。

在这个游戏中,可以确定的第二个变量就是玩家猜测的单词(我们称为所猜单词)。玩家1知道在游戏的过程中玩家2会一直猜测神秘单词,而他则会判断所猜单词是否等于神秘单词。

我们假设玩家2问道:“是‘brainy’这个单词吗?”

神秘单词=‘binary’

所猜单词=‘brainy’

(神秘单词==所猜单词)=假

恐怕不是,二号玩家,欢迎继续猜!

使用for循环控制游戏

还记得我们讲到过for循环是计数控制的循环吗?在雪人游戏中,玩家猜错的次数决定了游戏的结果。像这样以轮次为基础的游戏,我们就可以在循环中使用变量。

每位玩家猜错九次游戏就会结束。因而,我们可以创建一个叫“错误猜测”的变量,每次游戏开始时的值都为9,即错误数=9。

每次所猜单词不正确时,我们还需要从“错误数”这个变量上减掉一次。如下所示:

if所猜单词!=神秘单词,

then错误数=错误数-1。

还记得运算符吧,我们知道“!=”意思是“不等于”。当所猜单词与神秘单词不一样时,我们就从错误数中减掉1。请记住,我们可以在不改变变量的情况下增加、减去变量的值,就如同我们在电子游戏中增 加、减去玩家的分数一样。

那么,当错误次数用尽时会怎么样呢?

if错误数==0 

then结束。

游戏结束! 

答案永远为3 

还记得算法一节中那个猜年龄的游戏吗?这里还有一个相似的游戏,或许你以前玩过。在这个游戏中也用到了变量,你或许还没有意识到呢!

变量,依据不同的用途,会发生改变。在以下的例子中,有人告诉 我们他的年龄,然后我们以此数字进行一些数学运算,但不论我们输入什么数字,结果总会是3。

1.让一个人随便想一个数字。

2.把这个数乘以2。

3.再加上6。

4.再除以2。

5.再减去开始想到的数字。

6.结果为3。

在步骤1中,你可以让这个人用他的年龄作为开始的数字,这样变量就成为人的年龄了。我们希望编写出的程序适合于任何年龄,所以我们最不愿意看到的结果是,程序只适用于某些特定年龄的人。我们可以将变量命名为人的年龄,进行如下编写:

((((人的年龄×2)+6)/2)-人的年龄)==3

另一个用到数组的趣味游戏叫作“我要打包行李”,通常是开车时大家一起玩的游戏。玩游戏时,第一位参与者先说:“我要打包行李,我要把……狐猴放进去。”下一位参与者接着说:“我要打包行李,我要把……狐猴和速写本放进去。”以此类推,不断地说下去。

游戏继续进行,直至有人搞混了前面所说的顺序,或者忘记了所说的东西接不下去了,游戏宣告结束。最后一个顺利“打包行李”的人就是 赢家。

在此例中,我们创建了一个变量数组(就称为装箱单吧),并持续为其增加内容,直到有人脑袋中可存储变量数组的“内存用尽”(希望这个人脑袋不会崩溃)!

明日预告:写给所有人的编程思维-调试

今日内容节选自《写给所有人的编程思维》,作者:吉姆.克里斯蒂安  ,如侵权,联系本号删除

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