Tutorial de Karel el robot
Les advierto, en este pequeño taller no van a aprender a programar en ningun lenguaje que les servira en el futuro.

Aprenderan la sintaxis de Java y/o de Pascal pero NO aprenderan las instrucciones nativas de ninguno de estos.

En este taller aprenderan a programar a un robot virtual llamado Karel.

Antes que nada yo no hize Karel, ni ayude a su desarrollo, solo lo encontre, lo use y me gusto para hacer este taller.

Karel es un robot, con forma de flecha azul xD
es tonto.
no sabe nada mas que:
 avanza;
 gira-izquierda;

ah y:
 coge-zumbador;
 deja-zumbador;

Bueno, pero tiene buena memoria, y es muy obediente.

Este programa se usa en la OMI y desconozco si se use en la IOI tambien.

En fin, "Karel el robot" (de ahora en adelante Karel) puede recibir las instrucciones antes mencionadas.. y vive en un mundo de cuadritos grises, de 100x100.

Este es un ejemplo de Karel en acción:



Lo pueden descargar aqui:

http://www.olimpiadadeinformatica.org.mx/Karel.htm

Hay otras versiones (las originales) pero en ingles y para java aqui:

http://csis.pace.edu/~bergin/KarelJava2ed/KJRDistribution060110.zip
http://csis.pace.edu/~bergin/KarelJava2ed/kareluniverse/kareluniversedist060309.zip
http://www.wiley.com/college/pattis/0471597252/instructor/karel.exe
http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=8696
etc..

En fin, abrimos el programa, nos vamos a la pestaña de Mundo.

En la esquina inferior izquierda, y viendo hacia arriba, se encuentra Karel.

si dan click derecho en una zona blanca, podran ver un menu contextual, donde les preguntan si quieren colocar a Karel en ese lugar, y si quieres poner algun zumbador en ese lugar. si dan click al lado de un cuadro gris, se pondra una pared .

en fin.. hagamos un "Hola Mundo" (o su equivalente) en Karel.

ponemos a karel (orientado al norte) en las coordenadas: 2,2 es decir aqui:


Nos vamos a la pestaña de Programa.
damos click en Nuevo.

vamos a ver esto:

esto hace:


facil, no?

Todo lo que queramos que haga karel, lo debemos poner despues de:
inicia-ejecucion
y antes de:
termina-ejecucion

ojo!! NUNCA pero NUNCA pongan acentos.

ahora, si queremos que Karel haga algo, pues empezamos a ordenarle:

le agregué una linea al programa.. esta:
Damos click en el botón COMPILAR.
es muy importante sino no funciona.. acostumbrence a oprimir ese botón, en la gran mayoria de los lenguajes sino es que todos se necesita hacer algo similar antes de ver que hace tu programa.

Una vez que dimos click en COMPILAR. nos vamos a la pestaña de Ejecutar.

Y ahi, al botón Ejecutar.

Genial, Karel avanza un espacio, y se apaga.

Damos Aceptar, y regresamos a la pestaña de Programa.
despues del avanza le agregamos un gira-izquierda;

OJO!! es MUY importante que al finalizar cada instrucción agreguen un "punto y coma" = ";"

El código queda asi:

Damos click a COMPILAR!!
Vamos a la pestaña de Ejecución.
Damos Correr.

y listo, Karel:
  avanza y despues gira a la izquierda

regresamos a Programa.

despues del gira-izquierda agregamos 2 avanza;

queda asi:

Damos a COMPILAR!!
vamos a la pestaña de Ejecutar
Damos click en Correr.
y Tssss error.



Obviamente Karel es un robot no un fantasma y no puede pasar por una pared.. resultado el programa te salta error.

En fin, lo superamos entonces ahora tenemos que pensar.. diablos y como va a saber karel si tiene enfrente una pared..

pues bueno, existe algo llamado "si", y se usa asi:

si [condicion] entonces [accion]

ahora, las condiciones que puede detectar Karel son:

de hecho hay alguna que otra mas, pero esas son mas avanzadas.

Es obvio lo que detecta cada condición ¿no?

Genial, ahora usemos "si".


damos click a COMPILAR!!
Pestaña de Ejecutar, Correr.

Y ya no sale error

¿que bien no?

Bueno, ahora coloquen a karel en las coordenadas 7,1
para cambiar de posicion a Karel debes irte a la pestaña Mundo.

Nos regresamos a la pestaña programa.

Ahora nosotros queremos que llegue a las coordenadas 1,1
que hacemos?

facil..



Bien, pero les presento a "repetir":
funciona asi:
repetir [cantidad] veces [accion]
entonces si ponemos:

hace lo mismo que el anterior.

Bueno, ahora que tal que te digo, que Karel va a estar en una posicion desconocida, y debes llegar a 1,1.

Bueno les presento a "mientras" funciona parecido a "si":

mientras [condicion] hacer [accion]

y hace que mientras se cumpla la condición, haga la acción

asi que lo primero, es ver a la izquierda


despues mientras tengamos el frente-libre hacer avanza;


despues debemos ver hacia abajo, porque no sabemos a que altura este Karel.


y hacemos lo mismo, buscar la pared.


el codigo queda asi:


Genial, ahora coloca a Karel en el mundo en cualquier lugar orientado al norte, y veras que llegara a 1,1

Ahora, si nos dicen:

Haz que Karel llegue a 1,1 sin saber hacia donde esta viendo karel al principio.

es decir, no sabemos si esta viendo al norte,sur,este,oeste..

entonces usamos mientras.


lo que hace es que va a girar a la izquierda mientras no este orientado al oeste.

colocamos esta linea al prinicpio en lugar de el gira-izquierda, y..


Ok, ahora en el mundo, pon karel orientado en cualquier posición y en cualquier lugar y llegara a 1,1

Bueno, es facil, facil..

Ahora ¿que pasa si en un "si", "mientras" o un "repite" quieres hacer mas de una acción?

Facil, usamos:

inicio
fin;

OJO!! "inicio" NO lleva comilla, "fin;" SI.

todo lo que este entre inicio y fin se tomara como una acción.

ADEMAS.. "si" nos permite jugar aun mas con el.. ya que existe "sino"

funciona asi:


si [condicion] entonces inicio
acciones;
fin sino inicio
acciones2;
fin;


es decir.
si se cumple la condicion haz "acciones" sino se cumple haz "acciones2"

por ejemplo:

Nota!!
En Karel todo lo que pongas entre "(*" y "*)" no se tomara en cuenta como instruccion.
Es preferible que siempre uses "inicio" y "fin;" sino puedes llegar a tener errores dificiles de encontrar.

Genial ya casi eres un experto en Karel!! (xD)

ahora sigue declarar funciones.

por ejemplo.. Karel NO tiene un gira-derecha;
que mal ¿no?
pues entonces le enseñas a Karel a girar a la derecha

las funciones se crean asi:


define-nueva-instruccion [nombre] como inicio
  [acciones]
fin;


Nota!!
recuerda NUNCA poner acentos.
recuerda PONER los punto y coma;
recuerda ACENTOS estan prohibidos
xD.

es decir para enseñarle a Karel a girar a la derecha, este es el código:


¿Estamos de acuerdo que girar a la derecha es igual que girar 3 veces a la izquierda no?

ahora, es muy importante, las funciones NO se ponen despues de inicia ejecucion, se ponen ANTES!!

vean gira-derecha iria aqui:

Para finalizar, Karel sabe hacer 2 cosas mas.

coge-zumbador;
y
deja-zumbador;

el primero, SI esta arriba de un zumbador, lo agarra, si no SALE ERROR, (esto lo compones usando "si" y la condición "junto-a-zumbador")

el segundo, SI tiene algun zumbador en la mochila (lo especificas en el mundo) lo deja si no SALE ERROR.

y.. eso es lo básico de Karel.. veran que no es muy dificil.. pero ahora se supone que con lo que saben, deben hacer ejercicios muy complejos.. no se preocupen no se los dejare hasta que les enseñe recursividad y paso de variables, pero enserio que pueden complicarte MUCHO la vida con este robotito.

En el programa en la Pestaña ayuda esta un pequeño tutorial de Karel donde les explican un poco mas avanzado esto..

Sin embargo deben poder ya con muchos problemas con Karel.

Les dejo algunos ejercicios.



Hay mas ejercicios en http://mundodekarel.cjb.net/ y en http://www.olimpiadadeinformatica.org.mx/Karel.htm

sin embargo por el momento solo podrian hacer ejercicios de dificultad baja, en la proxima sesión les pondre programación de Karel avanzada (recursividad, paso de variables, uso de precede y sucede, si-es-cero, etc..)

mientras tanto, si quieren (y si hay alguien que realmente llego hasta aqui.. xD) pongan sus soluciones, y pues suerte!!

Saludos!!

Pues este programa Karel, soporta Java, le llama "Jarel", JavaKara solo hay info en Aleman, :-/

Bueno, la sesión anterior fue una introducción al programa y al lenguaje, sinembargo creanme que eso es todo lo que sabe la mayoria de los que usan Karel, y es solo la superficie de sus capacidades.

Karel no puede hacer algo como y=((f^p)+7)/q es decir, no soporta signos ni operaciones.. lo que vieron la ves pasada es el 90% de su capacidad.

Sin embargo, hay maneras de elevar un numero al cuadrado, de sumar, de restar, de dividir etcetera..

por ejemplo, sumar.

Debes sumar lo que hay en las coordenadas 1,1 y en 1,2.
Una manera de hacerlo es recogiendo todos los zumbadores en 1,1 y todos en 1,2 y despues dejarlos.

es decir, suponiendo que Karel ya esta en 1,1 y viendo al norte.


esa es la forma mas sencilla, sinmebargo si les digo que deben dejar los zumbadores donde estaban, es decir:

Karel esta originalmente orientado al sur en 1,1 y tiene infinitos zumbadores en la mochila, debes colocar en 1,4 la suma de la cantidad de zumbadores en 1,2 mas 1,3 dejando los sumandos donde estan al finalizar la ejecución.

Hay otras miles de maneras de hacerlo, se podria hacer una funcion que copie los valores arriba, y despues los baje etc..

Pero hoy les voy a enseñar recursividad y paso de variables.

les pondre el código completo, pero lo voy a explicar mas abajo.


Antes de explicar el código necesito explicar como funciona la recursividad de funciones.

miren:


es decir, en este ejemplo:


se copia el numero de zumbadores en el espacio de adelante.

veamos porque..

creamos la función.

esta es nuestra condición de salida, es decir la recursividad (llamada a una funcion dentro de su misma) solo se ejecuta mientras esta condición sea verdadera.

esto es la sección donde coge el zumbador, lo deja adelante, y regresa a la posición original.

aqui esta la llamada a si misma.

y esto es lo que va a hacer por cada zumbador que tomo, es decir dejar otro en su lugar.

en otras palabras, lo que hace es:



para que lo vean mas claro, les pongo los colores..


y para los que aun no entienden, por ejemplo si hay 2 zumbadores el codigo que ejecuta el programa realmente es este (sustituyo la llamada a karel por el codigo del mismo).


en fin, les he explicado de 3 maneras distintas la teoria de recursividad.

si aun no entienden, haber si me entienden este otro ejemplo:



este código girara a la izquierda hasta que este no se cumpla: "no-orientado-al-norte" es decir, girará: "mientras no-orientado-al-norte"

Espero me hayan entendido.. sino mandenme un MP y de tratare de expresar mejor.

Una vez que hayan entendido recursividad.. ya podran entender mejor el codigo.. solo me faltan 2 cosas por explicar.

La primera es.. que diablos es "sucede"

jeje la priemra vez que yo vi esa instrucción no le encontraba sentido..

bueno, aqui esta un ejemplo:

4=sucede(3);
3=sucede(2);

si me entienden? sucede es igual al valor que tiene dentro de los parentesis MAS 1.

bueno, sucede tiene una función heramana, llamada precede.

4=precede(5);
3=precede(4);

precede es igual al valor que tiene dentro de los parentesis MENOS 1.

una cosa mas.

las funciones de Karel pueden recibir parametros, y almacenarlos en variables.


Parametro = dato extra pasado a una funcion
Variable = letra o palabra que almacena un numero. (en karel solo se pueden almacenar numeros)

en fin.

por ejemplo, si creamos una función asi:
al llamar:
Karel avanzara 5 posiciones, porque la X vale 5.

Ahora si, ya sabes todo lo necesario para entender el primer código que les puse.


Esa esla función, lo importante es que cuando mandamos llamar la función la mandamos llamar asi:

es decir inicialmente vale 0.

Bueno, una cosa mas respecto a esta función.

si usas un sino, el codigo que este en la acción del "sino" se ejecutara una sola vez cuando por primera vez no se cumpla la condición.

si no me entendieron, leanlo de nuevo:

si usas un sino, el codigo que este en la acción del "sino" se ejecutara una sola vez cuando por primera vez no se cumpla la condición.

una vez mas:

si usas un sino, el codigo que este en la acción del "sino" se ejecutara una sola vez cuando por primera vez no se cumpla la condición.

relean ese enunciado cuantas veces crean necesario.

ahora analizemos parte por parte el código de la suma.

Bueno, esa es la función.

Esta es la condición de salida, cuando no se cumpla, se terminara de llamar a si misma.

eso es lo que va a hacer cada vez que coga un zumbador.

y aqui es donde se llama la funcion a si misma, solo que esta ves avisa que S va a valer uno mas, de esta forma se va guardando en S la cantidad de zumbadores que había..

aqui repone los zumbadores que cogió.

recuerdan la linea que deben leer muchas veces hasta entenderla?, si no entiendes que hace esto aqui, leela de nuevo.

Esto lo que hace es ir a la posición 3 dejar lo que valga "S" de zumbadores y regresar.

y al final son 2 "fin;", uno para terminar el "si/sino" y otro para terminar la función.

Pues esto.. fue un ejemplo de recursividad con Karel, y pues ahora ya deberian saber como funciona el 98% de Karel.. nos faltan 2 cosas, extremadamente faciles, y ya es todo lo que te puedo enseñar de Karel, una proxima sesión sera de como resolver problemas que parecen muy complicados.. de la manera mas sencilla posible.

Las 2 cosas que nos faltan son:

una ves que ya recibimos una variable en nuestra función.. digamos que se llama "kora" podemos hacer algunas cosas con ella.

por ejemplo karel puede detectar si kora es igual a 0.

por ejemplo si kora vale 4, etonces en esta instruccion:


karel avanzara, porque kora no es cero.

¿dificil?

ahora tambien tenemos una cosa mas.

• NO
• Y
• O

Y y O se usan para unir 2 o mas sentencias.

Y regresa Verdadero y se cumplen las 2 condiciones.

O regresa verdadero cuando se cumple alguna de las 2 condiciones.

estas son para modificar las condiciones que vimos al principio del taller.

si-junto-a-zumbador
frente-libre

etc..

por ejemplo podemos poner un "si" asi:


o un "mientras" asi:


o un "si" que te servira para las funciones recursivas:


recuerdan que la sintaxis de si es esta:
si [condicion] entonces [accion]

pues entonces la condicion es esta:

no si-es-cero(precede(kora))

es decir..

si kora-1 (precede(kora) = kora-1
es cero (si-es-cero(kora-1))

cuando kora valga 4 entonces

es cero (4-1) ?

nos regresa FALSO.

pero si recuerdan nuestra condición lleva un "no":
si no si-es-cero(precede(kora)) entonces ...

este no lo que hace es cambiar las cosas.. es decir.

FALSO va a regresar verdadero y al revez.. es decir..

en nuestro caso de prueba el "no" convierte el FALSO en VERDADERO..

¿me entendieron?

no FALSO = Verdadero
no Verdadero = FALSO

en fin.. las posibilidades de Karel son ilimitadas.

Ahora, ya son aptos para hacer los ejercicios de Karel que tienen un nivel de dificultad mas grande.. solo necesitan practica y creatividad.

Aqui pueden encontrar ejercicios, les prometo que con practica en Karel, van a poder entender a la perfección puntadores en C, funciones recursivas, y no tendran problemas con arboles estructuras etc.. ya que karel es una version mas basica de eso.

http://www.cimat.mx:88/~amor/Omi/Entrenamiento/index.html

Y ademas cuando lleguen a un lenguaje de alto nivel van a ver todo lo que les sirvio aprender a programar con este robotsito

Esten atentos!!

Saludos!!

Por lo que dices, el lindo y obediente robot Karel no es más que una máquina de Turing con "cinta" bidimensional (no se llamaría cinta, ¿no?).
Así que con él puedes programar cualquier algoritmo que se haya inventado. Incluso puedes programar un Karel virtual dentro de Karel.
Qué grande era Turing.

http://ftp://www.olimpiadadeinformatica.org.mx/Karel_Inst.zip

Trate de bajarme el programa pero el link no funca si puedes colgarlo seria bacan, esta interesante