一些玩物不丧志，能学到知识的游戏
我们大概都接触过一些有趣的益智游戏，它们能够锻炼人的思考能力，或者让人掌握一些知识。不过，知识的定义十分广泛，而且通过游戏来学习，效率并不高，无法代替专业学习，但游戏重在趣味性。
游戏大致可分为三类：
- 第一类是在游戏过程中会出现真实知识的游戏，例如《大航海》《P 社四萌》。
- 第二类是解决游戏中的某些问题需要玩家去查找学习知识，或自行想出算法的游戏，比如《Minecraft》的红石电路、各种策略游戏的布阵。
- 第三类是虽无真实知识考察，但能够锻炼玩家通过逻辑思考解决问题能力的游戏，像 Valve 的《Portal》《braid》。
需要注意的是，这三类游戏并不是相互独立、互不重叠的，下面主要侧重于前两类进行介绍。
编程算法设计相关
之前提到过的《CodeCombat》就很不错，适合用于娱乐性学习。下面介绍几个有趣的非直接编程游戏，难度逐渐递增。
所谓非直接编程，指的是玩家可以控制放置某些基本物件，然后需要合理组合这些物件来完成任务。不过，其编程方式非常原始，远没有 C++、Python 那样便利，甚至玩家根本不能输入自己的代码，只能组合已有的元件，所以很考验逻辑和算法设计能力。
这类游戏和在线评测系统（OJ）类似，会有给定的输入，要求得到给定的输出。有时会有多组数据，只有全部通过才能到达下一关。玩家在游戏中可以体会从二进制（0、1 进制）开始搭建，到完成简单的输入 A、B 输出 A + B 的函数功能的过程，游戏过程中甚至会出现堆栈等数据结构。
毫不夸张地说，能够独立完成这些游戏的大部分关卡后，玩家可以学到很多经典而巧妙的设计方法，逻辑思考能力也会有所提升，这对于数学、计算机科学（CS）等学科的理论学习是有帮助的。
编程机器人：《Lightbot 1 & 2》
这个游戏的操作方式如下：将命令用鼠标拖拽到右侧空白格子里，按照从上到下、从左到右的顺序摆好。玩家的目的是让机器人通过自己设定的指令点亮所有的蓝色格子，即可过关。然后点击下方的绿色按钮，小机器人就会按照指令的顺序行动。
例如某一关，通过拖动放置了图中右侧的指令，点击开始后，机器人会先执行主函数，主函数调用函数 F1，机器人会进行跳跃、点灯、顺时针转、跳跃、点灯、顺时针转、顺时针转的操作。然后 F1 又调用自身，机器人继续重复 F1 内的操作，最终点亮所有蓝格子。
评价：《Lightbot》曾经是 Kongregate 上最火的游戏之一。后续关卡引入了函数递归和条件判定的规则，让游戏更具挑战性，2 代比 1 代要复杂一些（以上均为 2 代的游戏图）。这个游戏后期的某些关卡会变得有些困难，比如最后一关，可能会让玩家有一种不知所措的感觉。
游戏地址：
- 《Lightbot 1》：Play light - Bot, a free online game on Kongregate
- 《Lightbot 2》：Play Lightbot 2.0, a free online game on Kongregate
PS：该游戏已推出手机版，名字相同，可在 App Store 下载（请自行补充链接地址）。
《Boxes》
在体验过前面的游戏后，可以来尝试一些有一定难度的程序设计游戏，比如流程不算特别长的《Boxes》。
说明：玩家在游戏中扮演一个盒子工厂的盒子检测师，任务是把坏盒子识别出来，只让好盒子通过生产线。玩家可以通过放置不同的部件来识别盒子（后期还会有各种奇怪的物件，如 +1、 -1），每关最上方有黄色的框写明了过关要求。
部件如下：
- 传送盒子
- 盒子数字 +1
- 盒子数字 -1
- 检查盒子数字符号，不同符号运送方向不同
- 烧毁盒子
- 将盒子复制一份
- 当有盒子从上面经过时可以提供能源，使红色箭头等激活，盒子经过后就会停止供能
- 红色箭头一旦激活，能够无视其覆盖的元件，将盒子向指定方向运送（不激活时就和杂鱼一样不起作用）
- ？？？
别看部件功能看似较少，其实它可以解决很多问题，比如部件图中的元件就可以实现将盒子数字乘以 2 的功能，后面还能做到除法、加 50、返回十位数字等神奇功能。
评价：玩家需要通过条件判定、 + -1 等基础功能来实现关卡的要求，这要求思维比较灵活。当然，它比之前的游戏要难许多，特别是 19、20 关，还有挑战关卡。
游戏地址：Play Boxes, a Free online game on Jay is games
《Jahooma's LogicBox》
这款游戏和上面的《Boxes》类似，但玩法略有不同。玩家要控制字符串从黑色的圆盒子出发，然后按照箭头经过不同的盒子，最后从给定的方向离开。输入和期待的输出都已经写在右边，越来越像编程作业题了。
有趣的是，那些功能盒的功能是玩家自己设计出来的，类似于在第 3 关写了个函数，然后能在第 4 关用这个函数来完成目标。相比之下，它可以实现更多功能，如读写、字符串删除 / 写入，甚至还可以求字符串长度。
需要注意的是，它的种种功能都是基于简单的功能实现的，这充分体现了编程设计算法的强大性。
《The Codex of Alchemical Engineering》
在这个游戏中，玩家要给多只机械手臂进行符号编程，然后运输元素，最终完成炼金工作。点击“RUN”之后，机械臂会同时开始工作，因此时间的把握非常重要。
例如第一关两只机械臂的编程：（此处应插入第一关编程的图片）
评价：这个游戏的关键在于合理布局，后期会出现比较复杂的组合。
游戏地址：http://www.kongregate.com/games/ ... hemical - engineering
《Manufactoria》
这是一款真正的程序设计之作，难度较大，笔者至今未独立通关。当年借助攻略到达最后一关时，最后一关要求输入 A、B，用绿色点隔开，然后输出 A + B（二进制意义下），着实让人头疼。
这是来自 Matrix67 的博客的介绍：《Manufactoria》是非常好玩的自动机编程游戏，是真正意义上的程序设计游戏。游戏不但提供了完备的读写和流程控制功能，甚至还引入了随机测试数据。游戏很快就会引入算法的思想，因为玩家渐渐会发现，这些谜题并不是单靠模拟就能解决的；后面的谜题则越发困难，需要相当有技巧性的算法设计，对脑力绝对是一个大挑战。如果你热爱算法与程序设计，一定会爱上这个游戏。
游戏背景是在一个机器人工厂里，玩家要对机器人的芯片数据进行测试，机器人的芯片数据是一个由红、黄、蓝、绿点组成的序列。玩家需要判断这个数据是否满足特定的格式，或者把它按照规则进行改写。
游戏有一定难度，但部件很简单：
- 传送带：把机器人移动到箭头指向的地方，注意传送道可以交叉，交叉时会依照机器人是以横向或纵向移入传送道决定机器人的走向。
- 红蓝分支器：移掉序列中第一个点，然后判断它的颜色，如果是红色，把它移动到红色箭头指向的格子；如果是蓝色则移动到蓝色箭头指向的；其他状况（包括序列是空的）则移动到灰色箭头指向的。黄绿分支器和红蓝分支器原理相同。注意分支器从任意方向都可进入，不是只能从黑色粗线处进入。
- 写入器：把特定颜色的点写到序列的末尾。
评价：游戏设计比较容易上手，但到后期，游戏要求实现的功能乍一看几乎都是不可能完成的，比前面的游戏要难很多，牵涉了一些自动机理论。
游戏地址：
- K 站（kongregate）：[请补充具体链接]
- Matrix67 Blog：Manufactoria：非常好玩的自动机编程游戏
- 官网：PleasingFungus Games! [Manufactoria]
额外推荐
- 人工智能入门：《BugBrain 游戏中文教程》：这是一个让玩家构造神经网络来指挥一只虫子活动的游戏，虽然是比较老的游戏，但内容非常丰富，可以学习到神经网络的一些知识。
- 简单的直接编程游戏：
- 手机游戏《Hacked》
- 诸如《P 社》的游戏还有《MC》等，其他答案应该也有提到，像某些构思精彩的游戏，可参考以前的巨长回答：有什么神构思的游戏？ - 陆 zz 的回答
这些编程游戏应该能够让人学到一些有趣的算法小知识。