第4章　程序的结构

4.1　程序的三大基本结构

今天，酷客工程师带小朋友们参观程序工坊。走进大门，首先看到的是一排排整齐的流水线，无数只机器手臂不停地挥动，一个个崭新的零件随即被制造了出来。

“你们发现流水线有什么特点吗？”酷客工程师看向大家。

“流水线是按照一排一排的方式顺序排列的。”

“机械手臂加工完一个零件后，就会将零件传递给下一个位置的机械手臂，而自己则开始加工下一个零件。”

“大家的回答非常好！”酷客工程师不禁竖起大拇指，“那么流水线为什么要设计成这样？这其中又蕴含着什么原理呢？”

其实机器人流水线也是由计算机程序来控制运行的，而控制程序的设计通常都会遵循程序的三大基本结构：顺序、循环和选择。

有了这三大基本结构，我们在编写程序时，就可以用它们组合出任何复杂的程序逻辑，并实现多种多样的功能了。

顺序结构：顺序结构非常简单直观，就是一个指令完成后，继续执行下一个指令的过程。我们可以理解为排好队后一个接一个报数的过程。

如右图所示，程序开始后，酷客工程师先移动10步，然后等待1秒；继续移动，再等待；第三次移动，再等待；第四次移动，再等待，程序结束。

循环结构：在上面的例子中，酷客工程师一共分4次向前移动了40步。为了实现这个效果，我们让工程师角色把“移动（10）步”和“等待（1）秒”这两个命令先后执行了4次，一共使用了9个命令块（包含开始命令）。

同样的功能，如果想让角色向前移动100步，需要多少个命令块呢？

“1个开始命令块，且每向前移动10步需要2个命令块，这样如果移动100步，就是2乘以10再加上1，总共需要21个命令块！”

“这也太长了吧，一个屏幕都放不下呢。”

“有没有办法可以使用更少的命令块来完成上面的任务呢？”让我们来看看下面的程序。

使用“重复执行（）次”命令，只要将需要重复执行的命令块包含在其中，并指定需要执行的次数，就可以一次完成多组相同的命令了。这样就完美地解决了需要重复放置很多个命令块，使得程序超长的问题。

选择结构：在程序运行的过程中，我们需要根据不同情况对舞台上的角色进行控制。例如，当角色在行进过程中碰到舞台边缘时，我们可以让角色做出预警：“到达边缘。”

这里，我们使用“如果（）那么”命令进行判断，检查条件语句是否成立。

Scratch中的选择结构有以下两种类型：

“如果（）那么”：只有当判断条件的结果为“真”（成立）时才执行“那么”后面的命令。

“如果（）那么，否则（）”：当判断条件为“真”时，执行“那么”后面的命令；当判断条件为“假”时，执行“否则”后面的命令。