游戏中的算法与计算思维 03：用洗牌理解随机与循环

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• 这课解决什么
• 先预测，再运行
• 开始实战
  • 新增或调整的组件
  • 逐步搭建
• 核心积木与数据流
• 中途检查与排错
• 两个理解题与独立改造
• 完成与下一步

本系列第 3/8 课，建议 45–60 分钟（估算）。先完成上一课。

下载本课完成工程 .aia

这课解决什么

Fisher–Yates 从末尾向前，把当前位置与 1..i 随机位置交换。它改变位置，不改变牌的数量和内容；随机过程允许两次开局偶然相同，不能用“必须不同”验收。

先预测，再运行

洗牌后某种词出现三次，是随机现象还是程序错误？

先记下自己的答案，运行起始工程与完成工程比较；答案见文末。

开始实战

以上一课完成工程为起点，先导入并运行，再另存为本课作业。

完成工程可以查看答案；独立作业请保留自己的修改。

新增或调整的组件

逐步搭建

1. 先生成完整成对牌组，再从 length(牌) 到 2 倒序循环。
2. 每轮 random(1,i)，暂存牌[i]，完成两项交换。
3. 别从固定 1..牌数随机，否则分布与本算法不同；别覆盖第一项后再读它交换。
4. 多次新局，逐次检查长度和每类计数；使用固定随机序列追踪一次。

图来自本课最终工程执行积木后的状态，为 HTML 近似预览；不是手机截图。

核心积木与数据流

下面是本课完成工程中的核心代码，包含所需全局变量和过程。可在块图中追踪数值，再回到工程对照完整事件；合并到已有工程时，同名事件合并处理。

global 牌 = []
global 翻面 = []
global 第一 = 0
global 第二 = 0
global 锁定 = false
global 已配对 = 0
global 步数 = 0
global 秒数 = 0
global 对数 = 4
global 宽 = 70
global 高 = 100
global 题材提示 = ""
global 词 = list("历史","数学","编程","科学","艺术","运动")

procedure 绘制() {
宽 = 画布1.Width / 4
高 = 画布1.Height / ceil(length(牌) / 4)
画布1.Clear()
for i = 1 to length(牌) {
var 列 = (i - 1) % 4
var 行 = floor((i - 1) / 4)
画布1.PaintColor = choose(翻面[i] = 2, -14575216, choose(翻面[i] = 1,-24576,-14268949))
画布1.DrawShape(list(list(列 * 宽 + 2,行 * 高 + 2),list((列 + 1) * 宽 - 2,行 * 高 + 2),list((列 + 1) * 宽 - 2,(行 + 1) * 高 - 2),list(列 * 宽 + 2,(行 + 1) * 高 - 2)),true)
画布1.PaintColor = -1
画布1.DrawText(choose(翻面[i] = 0,"?",牌[i]),(列 + 0.5) * 宽,(行 + 0.5) * 高)
}
}

procedure 新局() {
题材提示 = ""
牌 = []
翻面 = []
第一 = 0
第二 = 0
已配对 = 0
锁定 = false
步数 = 0
秒数 = 0
for i = 1 to 对数 { listadd(牌,词[i]) listadd(牌,词[i]) listadd(翻面,0) listadd(翻面,0) }
for i = length(牌) to 2 step -1 {
var j = random(1,i)
var 临时 = 牌[i]
牌[i] = 牌[j]
牌[j] = 临时
}
标签_状态.Text = choose(题材提示 = "","新局：点击卡片",题材提示)
绘制()
}

中途检查与排错

本课以下控制与数据流已执行最终归档中的真实积木检查。请在伴侣或安装的 APK 中按相同场景操作，记录实际结果；自动检查通过不代表手机已实测。

1. 开局8张卡片。
2. 边界不越界。
3. 洗牌/初始化保留每种两张。

排查时先确定出错的是输入、状态、数据读取还是显示；用标签暂时显示关键值，每次只改变一个条件。

界面图是积木执行后的画布近似预览；计时器、绘制与系统控件在设备上的实际表现仍需运行检查。

两个理解题与独立改造

1. 洗牌后某种词出现三次，是随机现象还是程序错误？
2. random(1,i) 中的 i 每轮为什么变小？

独立改造： 画出 [甲,甲,乙,乙] 的两轮交换过程，暂存变量不可省略。

先完成自己的工程，再对照答案。检查成功路径，也检查空数据、重复操作和取消；写出你改动的规则。

完成与下一步

保存自己的工程并导出 .aia；给文件命名以区分本课作业和参考源码。请用自己的话解释本课知识，并展示一次失败输入的处理。

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