2024年第十五届蓝桥杯Scratch编程项目的10月STEMA选拔赛中，数字卡片排序是一道富有挑战性的真题，旨在考察选手在逻辑思维、算法设计和Scratch编程实践中的综合能力。该题目要求参赛者设计一个系统，能够对一系列数字卡片进行排序，涉及基本的排序算法实现、用户交互设计以及编程逻辑构建。以下是对该题目的详细解析与实现思路。
一、题目概述
在数字卡片排序系统中，选手需要创建一个程序，随机生成一组数字卡片（通常为0-9的数字），然后通过编程实现对这些卡片的排序。排序方式可以是升序或降序，系统需要提供交互界面，允许用户选择排序方式并观察排序过程。题目通常要求展示排序的每一步变化，以增强可视化效果，帮助理解算法执行过程。
二、核心要求与分析
- 随机生成数字卡片：系统应能生成指定数量的数字卡片（例如5-10张），每张卡片显示一个随机数字。这需要使用Scratch中的“随机数”模块，并结合列表或变量存储数据。
- 排序算法实现：选手需选择一种排序算法，如冒泡排序、选择排序或插入排序，并在Scratch中编码实现。算法应逐步执行，每一步都更新卡片位置，以模拟排序过程。
- 用户交互设计：程序需包含按钮或选项，让用户选择升序或降序排序。启动排序后，系统应动态显示卡片移动和数字交换的过程，增强用户体验。
- 可视化展示：卡片应以图形化方式呈现，例如使用Scratch的角色和背景，在排序过程中通过改变角色位置或颜色来指示当前操作步骤。
三、实现步骤与技巧
- 初始化阶段：创建一个列表来存储数字卡片的值，并使用“当绿旗被点击”事件初始化系统。通过循环和随机数生成模块填充列表，同时克隆角色来代表每个卡片，并显示对应数字。
- 排序算法编码：以冒泡排序为例，使用嵌套循环比较相邻数字，如果顺序错误则交换它们的位置。在Scratch中，可以通过“等待”模块或广播消息来控制步骤速度，使排序过程可见。例如，在每次交换后，更新卡片角色的x坐标以反映新顺序，并添加短暂延迟。
- 交互功能添加：设计两个按钮角色，分别对应“升序”和“降序”选项。使用“当角色被点击”事件来设置排序方向变量，并触发排序过程。确保在排序开始前重置卡片状态，避免冲突。
- 调试与优化：测试程序在不同数字序列下的表现，检查边界情况（如重复数字）。优化代码结构，使用自定义积木封装排序逻辑，提高可读性和效率。
四、总结与拓展
数字卡片排序题不仅锻炼了选手的编程技能，还深化了对算法原理的理解。通过Scratch的图形化界面，选手能将抽象概念转化为直观操作，这在STEM教育中具有重要意义。未来，可以拓展为更复杂的排序算法（如快速排序）或添加计时、计分功能，以增加挑战性。参加此类竞赛有助于培养逻辑思维和创新能力，为后续学习打下坚实基础。
对于参赛者来说，充分练习类似题目，熟悉Scratch模块和算法思想，是取得好成绩的关键。希望本解析能为备赛提供参考，祝大家在蓝桥杯中脱颖而出！
