Programación con Karel: Introducción a los conceptos básicos de programación

Introducción : Por qué programamos el robot Karel.

El mundo de Karel : Como visualizamos y configuramos el lugar que ocupa Karel.

Programando Karel : Como le decimos a Karel qué cosas debe hacer.

Comandos básicos de Karel : Las cosas que Karel es capaz de hacer incluso sin pensar.

Sentencias de Control de Karel : Las sentencias de control se usan para seleccionar que órdenes se deben ejecutar.

La sentencia si/entonces : A veces, Karel siente la necesidad de realizar algo sólo en ciertas condiciones.

Condiciones que puede detectar Karel :Una condición es una función de la situación actual de Karel, tal como él ejecuta las órdenes.

La sentencia repetir/veces : Es útil cuando se sabe exactamente cuantas veces se debe de realizar una cosa.

La sentencia si/entonces/sino : Karel puede darse cuenta que necesita realizar una cosa u otra.

La sentencia mientras/hacer: Extremadamente valiosa cuando no se sabe de antemano exactamente cuantas veces se necesita realizar una tarea.

La sentencia define-nueva-instruccion/como: Usando la taquigrafía de Karel para tareas que se realizan a menudo.

Parametros en instrucciones: Usando variables.

Introducción

Por qué programamos Karel

Programar un ordenador en un lenguaje como Pascal, requiere un secuenciamiento preciso de los pasos, uno detrás de otro, escogiendo qué pasos hay que seguir en cada caso, y controlando la repetición de ciertos pasos, en el proceso de resolución de un problema. Aunque esta precisión se requiere para las operaciones sin razonamiento de las computadoras, es extraña a los humanos. Los humanos somos mucho menos rígidos en nuestro comportamiento y podemos retroceder elegantemente si nuestros pasos no parecen llevar a la consecución de un objetivo. Debido a que son diferentes las habilidades de las computadoras y lo humanos, expresar la solución de un problema en instrucciones que una computadora puede seguir está comprobado que es difícil para mucha gente. Para conocer estos conceptos, nosotros empezaremos programando el Robot Karel. Karel es una herramienta de aprendizaje que presenta los conceptos de una forma visual, lo cual es menos abstracto que programar en un lenguaje como Pascal o C. El Robot Karel fue introducido por Richard Pattis en su libro Karel the Robot: A Gentle Introduction to the Art of Programming with Pascal, John Wiley & Sons, Inc., 1981.

Nosotros programaremos Karel, un Robot simple que vive en un mundo simple. Debido a que Karel y su mundo son simulados, ¡nosotros podemos realmente ver los resultados de un programa en acción ! El lenguaje con el que programaremos Karel es una versión especial de Pascal, por lo tanto, la mayor parte de lo que aprendamos, podrá ser aplicado directamente al lenguaje de programación estándar Pascal.

Subir

El mundo de Karel

Karel puede orientarse en una de las cuatro direcciones: Este, Oeste, Norte y Sur. Sólo gira 90º cada vez, por tanto no puede orientarse hacia en NordEste, por ejemplo. En el mundo de Karel, las calles van de Este a Oeste, y son numeradas comenzando por 1. No hay números de calle igual a 0 o negativos. Las avenidas van de Norte a Sur, y también están numeradas empezando por 1. Tampoco hay números de avenida igual a 0 o negativos. Se le llama esquina a la intersección de una calle con una avenida. Karel va de una esquina a la siguiente en un solo movimiento. Ejecuta el programa Karel.exe de la carpeta KarelOMI . Se iniciará el simulador del Robot. Ahora deberías ver la ventana de abajo .

Esta ventana muestra las calles y avenidas que usa Karel para desplazarse. Primero debemos inicializar (o crear) el mundo que Karel va a ocupar. La idea es que puedas introducir algunos elementos en el mundo inicial de Karel.

Puedes colocar y quitar muros en el Norte, Sur, Este u Oeste del cursor dando click con el botón izquierdo del ratón en la intersección de las calles correspondientes. Los muros que limitan las calles y avenidas no se pueden quitar, éstos son los que previenen que Karel se salga del mundo. Prueba a introducir algunos muros para ver que aspecto tienen.

Otro elemento de interés en el mundo de Karel son los zumbadores. Un zumbador es una forma de marca que Karel puede escuchar sólo cuando se encuentra en la misma esquina que el zumbador. Karel tiene una mochila que puede utilizar para poner los zumbadores que vaya cogiendo. También puede hacer lo contrario, es decir, sacar los zumbadores de su mochila y depositarlos en las esquinas por las que va pasando. Puedes ajustar el número inicial de zumbadores en cada esquina dando click con el botón derecho del ratón en la calle deseada y seleccionando el número de zumbadores deseados (para colocar entre 10 y 99 zumbadores, selecciona la opción N zumbadores y escribe el número deseado).

Prueba a poner algunos zumbadores para ver como se visualizan en el mundo. Crea el mundo inicial que se muestra a continuación. Dado que hemos realizado todo el trabajo necesario para crear un mundo para Karel, ¡vamos a guardarlo ! Pulsa sobre el botón Guardar, ve a tu directorio particular y guarda el mundo como “NuevoMundo.mdo”

Finalmente, ¡Karel tiene su sitio en el mundo! Mueve el cursor del ratón hacia la esquina de la Avenida 15 y Calle 1 y da click con el botón derecho del mouse, situa el puntero del ratón en la opción "Situar a Karel" y elige "Orientado al Oeste". Ahora deberías visualizar el mundo de abajo. Haz de nuevo click sobre el botón "Guardar" , para almacenar los cambios.

Subir

Programando Karel

Antes de poder empezar, necesitamos dar a Karel un programa (serie de instrucciones) a seguir. Después de todo, ¡es sólo un Robot!. Pulsa sobre la pestaña "Programa" Ahora deberías ver una ventana con el aspecto de esta de abajo. La zona que está vacía es donde escribiremos y veremos el programa de Karel.

Pulsa en el botón "Nuevo ". Un esqueleto del programa será creado automáticamente. Se creará un programa inicial. Este programa inicial contiene los comandos básicos que son necesarios en cada programa. Ahora deberías ver una ventana como la siguiente.

Date cuenta de que el programa anterior sólo le dice a Karel que se apague. Antes de apagarlo, vamos a mandarle algunas tareas. La orden "avanza" le dice a Karel que se mueva hacia adelante una esquina. Escribe "avanza;" antes de"apagate;" . Date cuenta de que el punto y coma se usa para separar órdenes (tal como en Pascal). Ahora pulsa el botón "Compilar". Si no has cometido ningún error, tu programa tendrás el aspecto del de la ventana siguiente:

Pulsa la pestaña de Ejecutar, y después haz click en el botón Inicializar . (Ejecutar inicia la ejecución (correr) de nuestro programa. Al Inicializar, se muestra el mundo que habíamos creado previamente (NuevoMundo.mdo)). Ahora deberías ver la ventana de abajo (asumiendo que el fichero “NuevoMundo.mdo” que creaste está todavía abierto. Si no, pulsa en la pestaña “Mundo”, y pulsando en el botón “Abrir”, selecciona el fichero “NuevoMundo.mdo” que guardaste en el punto anterior).

Cuando des click en adelante podrás darte cuenta que la instrucción "avanza;" se colorea de rojo. En este punto haz click en “Adelante” para que Karel realice esa primera orden del programa. ¡Wow, Karel se ha movido solo ! Date cuenta que la instrucción en rojo ahora es "apagate;". Haz click sobre “Adelante”de nuevo. Ahora el programa terminará correctamente. Si quieres probarlo otra vez, antes tendrás que pulsar sobre el botón "Inicializar".

Ejercicio 1 : Escribe un programa de Karel para que se mueva a la esquina de la 1ª Calle con la 1ª Avenida y se desconecte, asumiendo que empieza en la esquina de la Calle 15 y la Avenida 15 con orientación hacia el Oeste. Guarda el programa con el nombre “primerPrograma.txt”. Como mundo utiliza el guardado anteriormente con el nombre “NuevoMundo.mdo”.

¡¡ Inténtalo !!

Subir

Comandos básicos de Karel

Hay cinco comandos básicos para Karel, estos son:

avanza (avanza una esquina)

gira-izquierda (gira a la izquierda)

coge-zumbador (coge un zumbador)

deja-zumbador (deja un zumpador)

apagate (desconéctate)

La salud de Karel

Andar entre muros no es bueno para un robot, por lo tanto Karel tiene algunos mecanismos salvavidas dentro de él. Si un programa le dice a Karel que se mueva aunque haya un muro delante de él, él dirá que hay un error y no realizará la acción. Lo mismo ocurrirá si le decimos que coja un zumbador en una esquina y no existe ninguno. Las únicas órdenes que siempre lleva a cabo sin importar la situación en la que se encuentre son gira-izquierda y apagate. Cuando Karel nos dice que hay un error, no tenemos que echarle la culpa, sino que probablemente habremos escrito mal alguna instrucción.

Ejercicio 2 : Cada mañana Karel se levanta de la cama y tiene que recoger el periódico, representado por un zumbador, que está en el porche de la casa. Escribe un programa que ordene

...