A2: 月球導航系統：邏輯控制與條件判斷

在月球表面執行任務時，你的月球車需要根據不同的地形和環境條件做出正確的決策。是繼續前進？轉向？還是停止？這些決策都依賴於精確的邏輯判斷系統。

• 如何根據感測器數據做出決策（條件判斷）
• 如何處理複雜的多重條件（巢狀判斷）
• 如何重複執行任務直到達成目標（迴圈控制）

三大控制結構

在太空任務中，所有的決策系統都基於三種基本結構：

1. 循序（Sequence）：按順序執行指令
2. 選擇（Selection）：根據條件選擇執行路徑
3. 重複（Repetition）：重複執行直到滿足條件

條件判斷：if / elif / else

# 基本結構
if 條件1:
    # 條件1為真時執行
elif 條件2:
    # 條件1為假且條件2為真時執行
else:
    # 所有條件都為假時執行

布林邏輯運算子

• and：兩個條件都必須為真
• or：至少一個條件為真
• not：反轉條件

迴圈結構

for i in range(5):  # 執行 5 次，i = 0, 1, 2, 3, 4
    print(i)

while 條件:
    # 當條件為真時持續執行

範例 1：月球車地形判斷系統

import sys
# 任務：根據地形類型決定行駛速度
terrain = sys.stdin.readline().strip()
if terrain == "平原":
    speed = 50
    print(f"地形：{terrain}，建議速度：{speed} km/h")
elif terrain == "隕石坑":
    speed = 20
    print(f"地形：{terrain}，建議速度：{speed} km/h（小心駕駛）")
elif terrain == "懸崖":
    speed = 0
    print(f"地形：{terrain}，建議速度：{speed} km/h（停止前進！）")
else:
    speed = 30
    print(f"地形：未知，建議速度：{speed} km/h（謹慎前進）")

範例 2：氧氣警報系統

import sys
# 任務：根據氧氣含量和電池電量發出警報
oxygen = int(sys.stdin.readline())  # 氧氣百分比
battery = int(sys.stdin.readline())  # 電池百分比
print(f"氧氣：{oxygen}%，電池：{battery}%")
if oxygen < 20 and battery < 30:
    print("🚨 緊急警報：氧氣和電池都不足！立即返回基地！")
elif oxygen < 20:
    print("⚠️ 警告：氧氣不足！")
elif battery < 30:
    print("⚠️ 警告：電池不足！")
else:
    print("✅ 系統正常，可以繼續任務")

範例 3：隕石雨倒數系統

import sys
# 任務：倒數計時並在特定時刻發出警報
countdown = int(sys.stdin.readline())
for i in range(countdown, 0, -1):  # 從 countdown 倒數到 1
    if i == 10:
        print(f"{i} - 準備啟動防護罩")
    elif i == 5:
        print(f"{i} - 防護罩充能中")
    elif i == 1:
        print(f"{i} - 防護罩啟動！")
    else:
        print(i)
print("🛡️ 防護罩已啟動，隕石雨來襲！")

範例 4：尋找最佳著陸點

import sys
# 任務：在 N 個候選點中找到坡度最小的著陸點
n = int(sys.stdin.readline())
best_slope = float('inf')  # 初始化為無限大
best_location = -1
for i in range(n):
    slope = int(sys.stdin.readline())
    if slope < best_slope:
        best_slope = slope
        best_location = i + 1  # 位置從 1 開始編號
        
print(f"最佳著陸點：位置 {best_location}，坡度：{best_slope}°")

範例 5：進階流程控制 - break 與 continue

import sys
# 任務：掃描隕石樣本，找到第一個含有水冰的樣本
n = int(sys.stdin.readline())
for i in range(1, n + 1):
    sample_type = sys.stdin.readline().strip()
    
    if sample_type == "空樣本":
        continue  # 跳過空樣本，繼續下一個
    
    if sample_type == "水冰":
        print(f"✅ 在樣本 {i} 發現水冰！任務完成！")
        break  # 找到目標，立即結束搜索
    
    print(f"樣本 {i}：{sample_type}（繼續搜索）")
else:
    # 只有在迴圈正常結束（沒有 break）時才執行
    print("❌ 所有樣本都不含水冰")

關鍵技術點

1. elif 的優勢
2. 比多個獨立的 if 更高效
3. 一旦某個條件為真，後續條件不再檢查
4. 邏輯更清晰，避免重複判斷

1. range() 函數

   range(5)           # 0, 1, 2, 3, 4
   range(1, 6)        # 1, 2, 3, 4, 5
   range(10, 0, -1)   # 10, 9, 8, ..., 1
   

1. break vs continue
2. break：立即跳出整個迴圈
3. continue：跳過本次迭代，進入下一次

1. for...else 結構
2. else 區塊只在迴圈正常結束時執行
3. 如果迴圈被 break 中斷，else 不執行
4. 非常適合「搜索失敗」的處理