java - Java 中的 "repeat"结构

Question

我正在向初学者(从 12-15 岁开始)教授编程，我们做出的选择之一(因为这在 Python 中很自然)是在教授变量概念之前教授“重复 Action ”的概念.

我们在 Python 中使用了

for loop in range(10):

不谈数组变量，在 C++ 中用

#define repeat(nb) for(int _loop = 0 ; _loop < (nb) ; _loop++)

这个想法是隐藏经典循环的复杂性以坚持“重复”部分。我们并没有向学生隐瞒“repeat(10)”不是 C++ 的一部分这一事实，这只是一种简化学习的方法。

在 Pascal 中，我们只能做更多

for loop := 1 to 10 do

但这没关系，因为它并不难记。

我在 Java 中寻找类似的东西，我发现:

import java.util.List;
import java.util.AbstractList;

class Range {
    public static List<Integer> size(final int end) {
        return new AbstractList<Integer>() {
            @Override
            public Integer get(int index) {
                return 0 + index;
            }
            @Override
            public int size() {
                return end;
            }
        };
    };
}

public class Main {
     public static void main(String[] argv) {
    for (int loop : Range.size(10)) {
        System.out.println("xx");
    }
    }
}

for (int loop : Range.size(10))

还是比

更容易记住

for(int loop = 0 ; loop < 10 ; loop++)

但是有两个问题:

• 层叠式 for 循环需要两个变量:我认为我们对此无能为力
• 我们收到警告，因为未使用变量 loop

您是否看到了比我们现有的更好的解决方案？

再一次，我们只想在开始阶段提供一些“工具”，以便学生在对“变量”一无所知之前“重复” Action 。我们不会向他们隐藏不属于语言的内容，经过几次练习 (~80-100)，我们要求他们使用真正的语法。

---

在引入变量之前我们有大约 20 个练习:一些是关于打印文本，但大多数情况下我们提供一个库，其中包含您可以操作的对象(因此变量隐藏在对象状态中)。例如，您可以想到“logo-turtle”。通过这种方式，可以在引入显式变量之前操纵和“看到”“循环”的概念，并且您可以非常快速地进行有趣的练习。

一个例子，在 Python 中，您想要访问 10x10 表的每个案例一次且仅一次，然后返回到您的起点(左下角):

from robot import *

top()
for loop in range(4):
   for loop in range(8):
      top()
   right()
   for loop in range(8):
      bottom()
   right()
for loop in range(8):
   top()
right()
for loop in range(9):
   bottom()
for loop in range(9):
   left()

这个练习并不容易，但语法非常简单，让学生可以专注于“算法”部分而不是“语言”部分。经过几次练习后，学生们开始感兴趣了，我们可以介绍更多的语法和更难的概念，例如变量。

Answer 1

这些练习真的需要使用 Java 吗？如果其他语言适合您，那为什么不使用它们呢？当您的学生了解变量等基础知识时，您可以随时转向 Java。

我同意初学者可能会对变量感到困惑 - 特别是它们的值可能一直在变化，这不是人们从代数中使用的东西，代数一旦“分配”值就不会改变。

如果你想使用 Java，你可以使用 while 循环，它似乎更适合。如何避免使用变量的一个肮脏技巧是以下代码 - 它使用 StackTraceElement 而不是变量。

它打印

Hello A
Hello B
Hello C
Hello C
Hello C
Hello B
Hello C
Hello C
Hello C
Hello A
Hello B
Hello C
Hello C
Hello C
Hello B
Hello C
Hello C
Hello C
Hello A
Hello B
Hello C
Hello C
Hello C
Hello B
Hello C
Hello C
Hello C

这是完整的源代码。 main(String[] args) 方法是带循环的代码，其余是支持代码。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Repeater {

    public static void main(String[] args) {
        while(range(3)) {
            System.out.println("Hello A");
            while (range(2)) {
                System.out.println("Hello B");
                while (range(3)) {
                    System.out.println("Hello C");
                }
            }
        }
    }

    public static boolean range(int size) {
        return Range.range(size);
    }


    public static class Range {

        static Map<StackTraceElement, RangePosition> ranges = new HashMap<StackTraceElement, RangePosition>();

        public static boolean range(int size) {
            final StackTraceElement stackTraceElement = Thread.currentThread().getStackTrace()[3];
            //System.out.println(stackTraceElement);
            RangePosition position = ranges.get(stackTraceElement);
            if (position == null) {
                position = new RangePosition();
                position.size = size;
                ranges.put(stackTraceElement, position);
            }

            final boolean next = position.next();
            if (!next) {
                ranges.remove(stackTraceElement);
            }
            return next;
        }

     }

    public static class RangePosition {
        int current,size;
        boolean next() {
            current++;
            return current <= size;
        }
    }
}

但我更愿意使用一些自然支持这一点的语言。