九宫格博弈战-第15届蓝桥杯国赛Scratch初/中级组真题第5题

[导读]：超平老师的《Scratch蓝桥杯真题解析100讲》已经全部完成，后续会不定期解读蓝桥杯真题，这是Scratch蓝桥杯真题解析第197讲。

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第15届蓝桥杯国赛已于2024年9月7日正式落下帷幕，初级组和中级组共用一套试题，编程题一共有6题（初级组只有前5题），分别如下：

• 金箍棒变化

• 画矩形

• 保护大熊猫

• 能力雷达图

• 九宫格博弈战

• 扫雷游戏

九宫格博弈战，本题是2024年9月7日举行的第15届蓝桥国赛Scratch初/中级组编程第5题，题目要求编程实现九宫格博弈战游戏。螃蟹和海龟轮流抢占九宫格，每占一格，谁先占据九宫格的某一行、某一列或者某一条对角线的三个方块，那么谁就获胜。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现：

九宫格博弈战。

螃蟹和海龟轮流抢占九宫格，每占一格，就会在该格里放上一只螃蟹或海龟，谁先占据九宫格的某一行、某一列或者某一条对角线的三个方块，那么谁就获胜，海豚会宣布获胜方；如果最终谁都没能获胜，海豚会说〝旗鼓相当”。

具体要求：

1). 点击绿旗，舞台上呈现一个九宫格（九宫格由3行3列排列整齐的方块组成），九宫格左侧显示一只螃蟹，舞台右下角显示一条海豚，如图所示；

2). 鼠标点击任意一个空白方块，该方块中会呈现出一只螃蟹，同时九宮格左侧的螃蟹变成海龟，如图所示；

3). 然后鼠标点击任意一个空白方块时，该方块中会呈现出一只海龟，同时九宫格左侧的海龟变成螃蟹，如图所示；

4). 鼠标点击有动物的方块时，无任何效果；

5). 重复执行“具体要求”2) ~ 4)；

6). 如果螃蟹或海龟占据了九宮格的某一行、某一列或某一条对角线的三个方块，九宫格左侧的螃蟹或海龟消失，海豚宣布获胜方1秒，如下图所示，然后游戏结束；

7). 九宫格被占满后，九宫格左侧的螃蟹或海龟消失，如果此时没有分出胜负，海豚说“旗鼓相当”1秒，然后游戏结束；

8). 游戏结束后，当前游戏界面不再有任何变化，并且鼠标点击任意方块都不会有任何效果。

评判标准：

• 10分：满足"具体要求"中的1）；

• 5 分：满足"具体要求"中的2）；

• 5 分：满足"具体要求"中的3）；

• 5 分：满足"具体要求"中的4）；

• 10分：满足"具体要求"中的5）；

• 20分：满足"具体要求"中的6）；

• 20分：满足"具体要求"中的7）；

• 5 分：满足"具体要求"中的8）。

二.思路分析

本题提供了3个角色，分别是方块、生物种类和海豚，如图所示：

其中方块有3个造型，如图所示：

生物种类有两个造型，如图所示：

本题考查的知识点包括克隆技巧、私有变量、列表、事件广播机制和自制积木等。

看到这道题目，你想到什么游戏了？

对啦，就是井字棋，英文名叫Tic-Tac-Toe。

这是一种在 3 * 3 格子上进行的连珠游戏，和五子棋类似，由于棋盘一般不画边框，格线排成井字故得名。游戏需要的工具仅为纸和笔，然后由分别代表O和X的两个游戏者轮流在格子里留下标记，任意三个标记形成一条直线，则为获胜，因此也叫三连棋游戏。

还是老规矩，我们运用分解思维，将整个游戏分成3个模块：

• 克隆九宫格棋盘

• 点击方块落子

• 判断输赢

1. 克隆九宫格棋盘

又见九宫格，这可是我们的老朋友了，直接使用“克隆4兄弟”和“自私的ID”两大模型即可，又快又好。

2. 点击方块落子

点击九宫格中的任意方块，就表示要落子了，此过程中，我们要注意3个问题：

• 每个方块只能点击一次

• 左侧的生物种类随之变化

• 需要记录每个格子的生物种类

先看第一点，要确保角色只被点击一次，有多种方法，最简单的方法莫过于直接使用“等待条件” + “碰到鼠标指针” + “按下鼠标”的组合，如图所示：

接着来说第二点，左侧的生物种类随之变化，这个比较简单，直接切换造型即可。

第三点是最难的，也是最重要的，它是我们判断输赢的依据。

这里一共有9个格子，都需要记录下来，显而易见，列表是我们的首选。实际上，方块有3个造型，分别是海龟、螃蟹和方块，我们可以将角色的造型编号保存到列表中。

刚开始时，将方块的造型编号保存起来，每点击一个方块，就将对应的列表项更新为角色的造型编号。

3. 判断输赢

什么时候判断输赢呢？

每一次点击方块，都有可能决出胜负，所以只要点击了方块，就需要判断输赢。

简单来说，可以分为如下两种情况：

• 决出胜负

• 平局

一般来说，有3种情况，海龟赢、螃蟹赢和平局，但是海龟赢和螃蟹赢的判断基本一样，所以将其合并为一种情况，处理起来更简单。

九宫格是大家都熟悉的结构，一共有3行、3列和两条对角线，所以要同时判断8种组合，只要有一种组合满足条件，就说明决出胜负了。

那么平局呢？

当9个格子都填满了，还没有决出胜负，就说明是平局。

思路有了，接下来，我们就进入程序实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析，我们分3步来编写程序：

• 克隆九宫格棋盘

• 点击方块落子

• 判断输赢

1. 克隆九宫格棋盘

切换到方块角色，先创建一个自制积木，使用克隆4兄弟模型克隆九宫格，代码如下：

非常经典的代码，说明3点：

1). 之所以使用自制积木，有两个好处，一是通过勾选“运行时不刷新屏幕”，可以瞬间生成九宫格棋盘，二是可以更好的组织代码结构；

2). 这里的_ID要定义成私有变量，并且确保第一个克隆体的_ID = 1，从而和列表的编号一一对应；

3). 最后的“将_ID设为0”指令的作用是将本体的ID设置为0，从而和克隆区分开，在这个作品中并不是必须的，不过还是建议加上，养成良好的习惯；

然后在绿旗指令中，编写代码如下：

接下来是显示克隆体，代码如下：

代码比较简单，强调两点：

1). 这里的“九宫格”列表要提前创建好，在使用之前要清空列表；

2). 方块角色有3个造型，分别是方块、海龟和螃蟹，而生物种类有两个造型，包括海龟和螃蟹，为了方便，我们调整一下方块角色3个造型的顺序，确保海龟和螃蟹的造型编号一致，如图：

所以，初始情况下，将数字3加入到列表，表示空白方块。执行程序，九宫格方块和列表数据如图所示：

2. 点击方块落子

根据题目的描述，一开始，左侧显示的是螃蟹造型，我们可以使用变量“生物”来表示其造型编号。

在生物种类角色中，编写代码如下：

代码比较简单，说明两点：

1). 螃蟹的造型编号是2，所以将变量的初始值设置为2；

2). 一旦变量发生变化，通过循环就可以立刻切换造型；

再切换到方块角色，在克隆体启动指令下，增加代码如下：

代码不多，说明4点：

1). 一旦某个方块被点击了，马上切换成当前生物的造型，如果左边显示的是螃蟹，方块就切换成螃蟹，如果是海龟，就切换成海龟造型；

2). 方块呈现螃蟹或海龟的同时，要对应的列表项更新为其造型编号，即“生物”变量的值；

3). 一方落子之后，要轮到对方了，这里是通过改变变量”生物“的值来实现的，如果变量值为1，就设置为2，否则设置为1，对应的生物种类角色会切换到相应造型；

4). 完成落子之后，需要判断输赢，最后发送了一个”判断“的广播消息；

3. 判断输赢

根据前面的思路分析，我们要判断8种不同的组合，每一种组合都包括3个格子，对应于列表项的数据，组合如下：

• 1、2、3

• 4、5、6

• 7、8、9

• 1、4、7

• 2、5、8

• 3、6、9

• 1、5、9

• 3、5、7

8种组合判断的逻辑完全一样，为了简化代码，我们可以定义一个自制积木判断给定的3个编号输赢情况，代码如下：

代码比较简单，说明3点：

1). i，j，k表示对应的格子编号，每个格子的造型都保存在列表中；

2). 如果第i、j、k三项都相等，并且不是空白造型，那么就说明决出胜负了；

3). 怎么表示决出胜负了，这里使用了变量flag，一旦满足条件，就将flag设置为1；

然后在接收”判断“广播消息时，使用自制积木来判断，继续编写代码如下：

代码比较长，说明5点：

1). 在判断之前，将flag设置为0，表示还没有决出胜负；

2). 使用自制积木来处理8种情况，如果已经决出胜负了，变量flag的值就等于1；

3). 一旦决出胜负，根据变量”生物“的值说螃蟹或海龟获胜，然后停止脚本，注意在点击之后变量发生了变化，所以生物=1时，表示螃蟹获胜，生物=2时，则海龟获胜；

4).  如果flag不为1，则继续执行后续的如果指令，当列表中不包含3时，说明格子都填满了，这就是平局；

5). 不管是决出胜负还是平局，都需要发送一个”生物隐藏“的广播消息；

对应的，在生物种类角色中增加如下代码：

这样就可以确保左侧的螃蟹或海龟消失了。

再切换到方块角色中，增加如下代码：

这个代码的作用是停止方块角色所有的脚本，从而确保无法点击空白的方块格子。

至此，整个作品就创作好了，可以玩一玩动物版本的井字棋游戏了。

四.总结与思考

本题是初/中级组编程部分第5题，分数为80分，积木块数量90个左右，涉及到的知识点主要包括：

• 克隆编程；

• 私有变量；

• 列表；

• 事件广播机制；

• 自制积木；

这是本次国赛的第5题，也是初级组的最后一题，题目难度较大，完成时间25分钟左右。本题的关键点有两个，一是如何记录落子情况，二是如何判断输赢。

对于第一点，表面上来看，就是使用列表来记录，再进一步，要求我们具备良好的数据思维。

在各种编程中，用户看到的是界面，但是支撑界面的是数据，作为编程创作者，需要关注这些数据是如何组织及处理的，这就是所谓的MV模型（数据驱动视图）。

至于第二点，超平老师使用了自制积木，实际上，你也可以直接在“如果...那么”指令中嵌套“如果...那么”指令，理解起来相对更简单一些，但是代码嵌套层数比较多。

你知道，第一个用程序实现Tic-Tac-Toe的人是谁吗？

他就是鼎鼎大名的前微软总裁比尔·盖茨，当时他才13岁，这也是他写下的第一个程序。

当盖茨八年级的时候，他母校的“母亲俱乐部”（Mothers Club）用慈善品义卖获取的资金，购买了一台Teletype Model 33 ASR终端机。盖茨在这台通用电气生产的计算机上花费了大量的时间。利用这台计算机，盖茨编写出了自己的第一个人机对抗计算机应用程序：Tic-Tac-Toe。

超平老师给你留一道思考题，在判断输赢时，如果不使用自制积木，你该如何编写代码呢？

你还有什么好的方法吗，非常欢迎您和超平老师交流分享。

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