Raptor入门与安装

Posted 2021-02-03 lightice

作为计算机导论的一部分,Raptor的图形化界面可以让编程的初学者更加容易深入理解算法，可以作为一个简单入门的学习工具。

 

1.Raptor是什么？

 

Raptor( the Rapid Algorithmic Prototyping Tool for Ordered Reasoning — 用于有序推理的快速算法原型工具）是一种基于流程图的编程开发环境。流程图是一系列的可连接的图形符号的集合，每一种符号代表一个可被执行的特定类型的指令，符号之间的连接决定指令的执行顺序。当你使用Raptor解决问题的时候，这些概念会越来越清晰。

Raptor是由美国空军学院的Martin C. Carlisle博士带头开发的，其他的设计人员包括Terry A. Wilson、Jeffrey W. Humphries以及Steven M. Hadfield 等，Martin C. Carlisle博士目前为美国空军学院计算机科学系的一名教授。Raptor最初是为美国空军学院计算机科学系设计的，但是它的使用已经得到了广泛的普及，目前该软件至少被17个不同国家用于计算机教学。

 

Dr. Martin C. Carlisle

 

2.为什么要使用Raptor进行程序设计？

 

佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）计算机学院的Shackelford 和 LeBlanc教授曾经注意到这样一个现象，在“计算概论”课程中使用一种特定的编程语言容易干扰并分散学生对于算法问题求解核心部分的注意力。教师都希望把时间用在他们认为学生最可能遇到困难的问题上，因此他们往往把授课的重点集中在语法上，这是他们希望学生能够克服的困难。（例如：在C语言环境中，错误的将关系运算符“==”当成了赋值符号“=”，或者在语句结束时忘记了加分号等）。

此外，北卡罗来纳大学的费尔德（Felder）教授认为，大多数学生是视觉化的学习者，而教师们则往往倾向于提供口头讲授。据研究发现，大约有75％到83％的学生为可视化的学习者。因此对大多数初学者来说，传统的编程语言或伪代码由于具有高度的文本化而非可视化的性质，从而无法为他们提供直觉的算法表达框架。

Raptor是被专门设计用于应对语法困难以及非视觉环境的缺陷的，Raptor允许学生通过连接基本的图形符号来创建算法，在Raptor环境中执行算法，还可以观察算法的一步步的执行过程。通过Raptor环境，可以观察到当前的程序执行到了哪个部分，可以看到所有的变量当前的内容。此外，Raptor还提供了一个基于AdaGraph 的简单的图形库，学生通过该图形库，不仅可以将算法视觉化，而且也可以将他们要解决的问题视觉化。

Martin C. Carlisle教授曾为美国空军学院的学生讲授“计算概论”课程，在该课程中有12个小时的算法方面的课程，一开始的时候，这一部分是使用Ada 95和Matlab进行讲授的。从2003年夏季开始，他们改用了Raptor讲授这一部分课程。在最后的结课考试中，他们追踪了需要学生设计算法来解决的三个问题，学生可以使用任何方式来表达他们的算法（Ada，Matlab，流程图等等）。在这样的前提下，他们发现学生们更喜欢使用可视化的描述，而且那些学习过使用Raptor进行算法设计的学生在考试中发挥的更加出色。

    使用Raptor进行程序设计主要基于以下几个原因：

（1）Raptor开发环境可以最大限度地减少编写出正确的程序所需要的语法要求。

（2）Raptor开发环境是可视化的。Raptor程序是一种一次执行一个图形符号的有向图，因此它可以帮助用户跟踪RAPTOR程序的指令流执行过程。

（3）Raptor是为了便于使用而设计的（相对于其他的复杂的开发环境，Raptor开发环境非常简单）。

（4）对于初学者来说，使用Raptor进行程序设计出现的调试和报错消息更易于理解。

（5）使用Raptor的目的是进行算法设计和运行验证，这个目标不要求你了解像C++或JAVA这样重量级的编程语言。

 

3.Raptor的安装

 

可以在Raptor官方网站http://raptor.martincarlisle.com/下载Raptor的安装文件，该网站上有几个不同的安装版本，推荐使用最新的安装版本，只需点击“Download latest version”即可。该网站上还有一个便携版本，这个版本可以安装在U盘上使用。安装过程非常简单，只需双击安装文件，按照提示进行操作即可。

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