Os Artistas | Pense Como um Programador, Episódio 5

Veja a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/the-artists-think-like-a-coder-ep-5

Este é o quinto episódio de nossa série de animação “Pense Como um Programador”. Esta narrativa de dez episódios acompanha uma garota, Ethic, e seu amigo robô, Hedge, enquanto tentam salvar o mundo. Os dois embarcam em uma missão para reunir três artefatos e devem encontrar o caminho, passando por uma série de enigmas de programação.

Lição de Alex Rosenthal, dirigido por Kozmonot Animation Studio.

O dia está nascendo quando o trem
de Ethic e Hedge chega à floresta.

Os aventureiros recuperaram
o primeiro artefato, o "Node do Poder",

e chegaram à Floresta 198
em busca do segundo.

Eles foram recebidos
pela líder da colônia, Octavia.

Ela fundou um santuário
de casas nas árvores

depois que os robôs libertaram
todas as pessoas do trabalho.

Seria um refúgio no qual as pessoas
se dedicariam às suas paixões,

ao artesanato e às suas realizações.

No início, elas fizeram isso.

Há alguns anos, as pessoas
se esqueceram do essencial.

Elas abandonaram o artesanato
e, em vez disso, apenas pintavam

e exibiam quadros delas mesmas,

repetidamente.

A localização do segundo artefato
não é nenhum segredo:

ele está em uma torre,
vigiada por uma guarnição de robôs,

em um abismo, e quem sabe
quantas armadilhas mais existem lá.

Assim que a torre foi construída
com o node em seu interior,

a comunicação humana no território
entrou em colapso por toda parte.

Octavia tem procurado o artefato há anos,

mas, por mais que tentasse,
as defesas da torre a impediam.

Para chegar até a torre,
o grupo precisará de uma distração.

Octavia tem uma ideia:

distrair as pessoas,
com um "vandalismo do bem".

Todas as pinturas dos residentes são
quadrados de diferentes tamanhos,

todos formados
por um número ímpar de pixels.

Os robôs assistentes recolhem
os retratos prontos

e os penduram em lugares públicos
para que todos os apreciem.

Hedge dispõe de pouco tempo
para acessar as pinturas.

Se ele marcasse cada pintura com um "X",
as pessoas culpariam os robôs assistentes,

criando exatamente a distração
que o grupo precisa.

Não é tão fácil assim!

Hedge não pode simplesmente pintar um X.

O processador de pintura dele
requer instruções bem específicas.

Considerando as pinturas
como uma grade de pixels,

ele poderá preencher um pixel,
ou um pequeno quadrado, de cada vez.

Ele pode avançar e dar
giros de 90° sobre a tela,

mas não pode se mover na diagonal.

Como Ethic pode programar Hedge
para que ele pinte um X em cada retrato?

[Uma pausa agora
para que você descubra sozinho.]

[Regra 1] [Regra 2] [Regra 3]

Eis uma dica:

tente desenhar uma grade
de quadrados como esta

e simular o caminho de Hedge sobre ela.

Quais padrões você pode encontrar
para guiar Hedge?

[Uma pausa agora
para que você descubra sozinho.]

O desafio aqui é criar
um conjunto de instruções

que servirão para qualquer
grade de quadrados.

Felizmente, uma das vantagens
da programação

é a flexibilidade para solucionar
não apenas um problema,

mas uma gama deles ao mesmo tempo.

É sempre útil começar com um caso
e trabalhar em prol do coletivo.

Digamos que temos este quadrado.

Hedge pode medir o comprimento dos lados
e armazenar o número como uma variável.

Agora, o que precisamos é um plano
de como Hedge pintará um X,

pixel por pixel.

Há mais de uma resposta correta
de como fazer isso; vamos verificar duas.

Primeira:

e se Hedge percorresse cada fileira,
como uma máquina de escrever?

Se for uma pintura
de nove pixels por nove,

deveria pular sete na primeira fileira,
e então pintar novamente.

Na segunda fileira, pularia a primeira,
pintaria, pularia cinco e pintaria.

E assim por diante.

O padrão aqui é que, para cada fileira,

os pixels pulados no começo
aumentam em um,

e os pixels pulados no meio
diminuem em dois.

As coisas se complicarão mais
quando Hedge chegar ao centro.

Aqui, há uma fileira
com apenas um pixel pintado.

Então, tudo se inverte:

o número de pixels pulados
diminui em um à esquerda,

e aumenta em dois, no meio.

Dará certo se Hedge for instruído
a fazer isso com uma série de loops,

e é uma solução ótima.

A principal desvantagem
é que requer um boa dose de lógica,

saber o que fazer no meio,
quando reverter o processo

e exatamente como revertê-lo.

Então, como devemos abordar isso

de modo que a lógica
seja consistente, do início ao fim?

O ponto-chave é olhar para uma grade
como uma série de quadrados concêntricos.

Cada quadrado segue o mesmo padrão:

pixels pintados nos cantos,
e pixels sem pintura entre eles.

Então, se pudermos descobrir um modo
de pintar um quadrado aninhado,

passar para o próximo e repetir,
poderemos pintar todos eles.

É fácil pintar os quadrados
das extremidades.

Comece em um lado e pinte o pixel.

Se chamarmos
o comprimento do quadro de "N",

percorra os quadrados "N menos 1",
pinte outro pixel e vire à direita.

Agora, faça tudo repetidamente.

Avance um pixel a menos,
vire à direita, avance um pixel,

e Hedge estará no próximo
quadrado concêntrico,

pronto para repetir todo o processo.

Cada quadrado é dois pixels menor
que o anterior, em comprimento e largura,

e podemos seguir este padrão de espiral
completamente até o centro,

com um loop e uma variável que indica
a distância que Hedge deve voar.

Um desses métodos é melhor que o outro?

Realmente depende do que você valoriza.

A vantagem da espiral
é a simplicidade de encontrar um padrão

e usar outra vez a mesma lógica
do princípio ao fim.

A vantagem da abordagem
"máquina de escrever"

é que é uma solução mais genérica,

que pode ser adaptada de modo mais simples
para preencher um padrão.

Para o bem de Ethic,
qualquer uma delas servirá.

Então, eis o que acontece:

Hedge rapidamente altera
todos os retratos.

E, em pouco tempo, gritos aflitos
surgem de toda a floresta.

A guarnição de robôs que vigia a torre
abandona seus postos

para acalmar as pessoas inquietas,

e Ethic, Hedge e Octavia se esgueiram

e quase caem nas profundezas
do desfiladeiro que os separa da torre.