[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163讲。
第15届蓝桥杯第3次STEMA测评已于2023年12月17日落下帷幕，编程题一共有6题，分别如下：
变色游戏，本题是2023年12月17日举行的第15届蓝桥STEMA测评Scratch编程初/中级组编程第4题，题目要求编程创作一个变色游戏。点击任意一个方块，该方块及上下左右邻居方块都会变色，当所有方块变为蓝色时游戏胜利。
先来看看题目的要求吧。
一.题目说明
编程实现：
变色游戏。
具体要求：
1). 每次点击绿旗，舞台中出现了3行3列的红色方块方阵，变量“游戏时长”为0，如图所示；
2). “游戏时长”的值每隔1秒增加1；
3). 当第一次点击方块时，被点击的方块及与其上下左右相邻的方块都会变为蓝色；
例如：第一次点击且点击最中间的方块后的效果如下图。
4). 接下来每次点击任意一个方块后，该方块及与其上下左右相邻的方块改变颜色（红色变为蓝色，蓝色变为红色）；
例如：第二次点击且点击右下角的方块后的效果如下图。
5). 当所有方块都变为蓝色后，显示“胜利”，“游戏时长” 不再变化，程序结束。
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）；
10分：满足"具体要求"中的3）；
20分：满足"具体要求"中的4）；
15分：满足"具体要求"中的5）。
二.思路分析
先来看看题目提供的角色，一共有两个，分别是方块和胜利，如图所示：
其中，方块角色有两个造型，分别是红色和蓝色，如图：
根据题目的描述，我们可以将整个游戏拆分为3个模块：
克隆九宫格方块
点击方块变色
计时和游戏胜利
其中，计时和游戏胜利相对简单一些，重难点是前面两个模块，尤其是点击方块变色效果，接下来我们逐一分析。
1. 克隆九宫格方块
这是一个典型的多行多列克隆场景，超平老师总结了一个“克隆四兄弟”模型，超级好用。
所谓4兄弟是指下面这4个指令：
其中和x坐标相关的两个兄弟指令负责从左至右克隆一行，而y坐标相关的两个兄弟指令负责从上到下克隆多行。
基本模板如下：
本题中的方块呈现九宫格效果，也就是3行3列，只需要将上面m和n都改成3，设置好起点的x和y，以及行和列的间隔，就可以了。
2. 点击方块变色
当点击任意一个方块时，该方块及与其上下左右相邻的方块都需要改变颜色。当前方块比较容易处理，邻居方块该如何确定呢，这是本题的难点。
为方便说明，我们给每个方块进行编号，编号为1~9，如下：
需要注意，不是每个方块都有上下左右的邻居方块，如果把这些方块进行分类，则可以分成如下3种情况：
中心方块（5）：有上下左右4个邻居，比如方块5，其邻居为2、4、6、8；边方块（2、4、6、8）：有3个邻居，比如方块2，其邻居为1、3、5；角落方块（1、3、7、9）：只有两个邻居，比如方块1，其邻居为2、4；
因此需要分情况讨论，关键是要处理好边界情况，可以分行和列进行讨论，如下：
第一行：上方没有方块；最后一行：下方没有方块；第一列：左边没有方块；最后一列：右方没有方块；
所以，我们需要解决如下3个小问题：
1). 如何获取当前方块的编号？
2). 当前方块的邻居有哪些？
3). 这些邻居保存到哪儿？
第一个问题相对比较简单，我们可以给方块增加一个私有变量"_ID"，用来表示方块的编号，并将值设为1到9。
第二个问题稍微麻烦一点，需要根据方块的编号来确定它所在的行和列，一般来说，有两种处理办法。
第一种是死方法，直接通过编号来判断，如下：
第一行：编号等于1、2、3；第一列：编号等于1、4、7；最后一行：编号等于7、8、9；最后一列：编号等于3、6、9；
由于这里的方块数量是固定的，并且每行每列只有3个，使用这种方式是完全可以的。如果方块数量不固定，并且方块较多时，则就不适合了。
第二种是数学方法，稍微转换一下角度：
如果编号 > 3，则说明有上一行，获取上方方块的编号；如果编号 < 7，则说明有下一行，获取下方方块的编号；如果编号➗3的余数 = 1，则说明有右边的列，获取右边方块的编号；如果编号➗3的余数 = 0，则说明有左边的列，获取左边方块的编号；
将当前方块及邻居方块的编号都保存到一个列表中，然后根据列表中的编号对每个方块进行变色即可。
3. 计时及游戏胜利
计时比较简单，重点是如何判断游戏胜利，胜利的依据是所有的方块都变成蓝色。我们可以借助列表，将每个方块的颜色都保存到列表中，如下：
其中1表示红色，2表示蓝色，当点击方块时，就更新列表中对应的颜色。当所有的列表项都变成2，换言之，当列表中没有1时，游戏胜利。
思路有了，接下来，我们就进入具体的编程实现环节。
三.编程实现
根据上面的思路分析，我们分4步来编写程序：
准备工作
克隆九宫格方块
点击方块变色
计时和游戏胜利
1. 准备工作
这里的准备工作，主要是定义变量和列表，先创建变量“游戏时间”和“_ID”，如下：
注意，这里的"_ID"是私有变量，并且需要在方块角色中创建。
再创建两个列表，一个是“方块颜色”，一个是“邻居方块”，如下：
2. 克隆九宫格方块
根据前面的思路分析，我们使用“克隆4兄弟”模型来克隆九宫格方块，在方块角色中编写代码如下：
代码不少，简单说明4点：
1). 列表需要初始化，也就是清空操作；
2). 本体默认是隐藏的，并且换成造型1，也就是红色方块；
3). _ID的初始值为0，在每次克隆之前，将_ID增加1，利用克隆体的继承特性，确保克隆体的编号为1~9；
4). 克隆完成，将_ID设置为0，表示将本体的_ID恢复到0，这个不是必须的，但建议你写上，在某些场景下会用到这一小技巧。
针对克隆体，需要显示，同时需要向列表中增加数据，代码如下：
运行程序，效果如下：
3. 点击方块变色
在点击方块时，需要将当前方块及其邻居方块的编号加入到“邻居方块”列表中，根据前面的思路分析，在方块角色中，继续编写代码如下：
代码就不再解释了，可以先测试一下效果。
当点击编号为5的中心方块时，列表中的数据如下：
当点击编号为2的边方块时，列表中的数据如下：
当点击编号为1的角落方块时，列表中的数据如下：
这说明程序完全正确，可以继续下一步了。
在代码最后，发送了一个广播消息，克隆体接收到广播后，需要变色并更新列表数据，继续编写代码如下：
简单说明两点：
1). 之所以使用“广播并等待”指令，是确保所有方块先变色，并且“方块颜色”列表中的数据已经更新完；
2). “邻居方块包含_ID” 指令的意思是，如果当前方块的_ID在“邻居方块”列表中，表示它就是邻居方块，当然也包括被点击的方块自己；
4. 计时和游戏胜利
当“方块颜色”列表中没有1的时候，就表示游戏胜利了，所以每次点击方块更新完列表，都需要判断，在上面的广播指令下面增加如下代码：
对应的，切换到胜利角色，先进行初始化设置和计时功能，代码如下：
当接收到“胜利”广播时，显示角色，并停止全部脚本即可，编写代码如下：
至此，整个作品就创作好了，是时候来体验一下游戏效果啦。
四.总结与思考
本题是初/中级组编程部分第4题，分数为60分，积木块数量75个左右，涉及到的知识点主要包括：
克隆编程，重点是多行多列的克隆技巧；
循环编程，尤其是嵌套循环；
变量的使用，重点是私有变量；
列表的运算；
事件广播机制；
本题难度中等偏上，完成时间20分钟左右，重难点在于如何找到点击方块的邻居方块并改变其颜色。
为了保存每个方块的颜色及邻居方块，我们使用了列表，这让问题变得更简单，由此也可以看出，列表在编程中的重要性。
类似的九宫格游戏还有很多，比如井字棋、数字华容道、幻方、数独等，它们都可以使用列表来实现，所以，我们一定要熟练掌握列表的各种用法。
超平老师给你留两个思考题：
1). 本题中的九宫格，要全部变为蓝色，最少几步可以完成？
2). 如果要实现4 x 4的16宫格，又该如何实现呢，赶紧动手试试吧。
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