3 Commits
Author SHA1 Message Date
hoo2 7dd8ede2f0 RC: part A 2020-10-28 18:18:17 +02:00
hoo2 5d8d06c793 Small code changes to match the current report state 2020-10-28 00:23:55 +02:00
hoo2 960dd89f4e First draft of the report 2020-10-28 00:23:29 +02:00
13 changed files with 191 additions and 73 deletions
-1
View File
@@ -1,6 +1,5 @@
bin/
doc/
out/
deliverable/
.classpath
.project
Binary file not shown.
+2
View File
@@ -2,3 +2,5 @@
*.log
*.out
*.gz
*.svg
*.xcf
Binary file not shown.

Before

Width:  |  Height:  |  Size: 538 KiB

After

Width:  |  Height:  |  Size: 527 KiB

Binary file not shown.

Before

Width:  |  Height:  |  Size: 263 KiB

After

Width:  |  Height:  |  Size: 267 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 23 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 50 KiB

BIN
View File
Binary file not shown.
+137 -40
View File
@@ -9,7 +9,7 @@
% Document configuration
\newcommand{\ClassName}{Δομές δεδομένων}
\newcommand{\DocTitle}{Λαβύρινθος: Ο Θησέας και ο Μινώταυρος 1}
\newcommand{\InstructorName}{Σιάχαλου Σταυρούλα}
\newcommand{\InstructorName}{Σταυρούλα Σιάχαλου}
\newcommand{\InstructorMail}{ssiachal@auth.gr}
\newcommand{\CurrentDate}{\today}
@@ -21,6 +21,7 @@
\setFancyHeadLR{\ClassName}{\DocTitle}
%\setFancyHeadLERO{\ClassName}{\DocTitle}
%\BottomTitleSpace{8em}
% Document
% =================
@@ -35,28 +36,27 @@
\section{Εισαγωγή}
Η παρούσα εργασία αφορά τη δημιουργία ενός παιχνιδιού λαβυρίνθου με θέμα \textit{“Μια νύχτα στο μουσείο”}.
Στο συγκεκριμένο παιχνίδι καλούμαστε να δημιουργήσουμε ένα λαβύρινθο μέσα στον οποίο κινούνται με τυχαίο τρόπο δύο παίχτες, ο Θησέας και ο Μινώταυρος.
Στόχος του Μινώταυρου είναι να “πιάσει” τον Θησέα και στόχος του Θησέα είναι να βρει όλα τα εφόδια που είναι τυχαία κατανεμημένα στο ταμπλό πριν ξημερώσει και πριν τον πιάσει ο Μινώταυρος.
Στόχος του Μινώταυρου είναι να “πιάσει” τον Θησέα και στόχος του Θησέα είναι να βρει όλα τα εφόδια που είναι τυχαία κατανεμημένα στο ταμπλό, πριν ξημερώσει και πριν τον πιάσει ο Μινώταυρος.
Στο παιχνίδι αυτό υπάρχουν δύο βασικά προβλήματα τα οποία χρειάζεται να λύσουμε.
Το πρόβλημα της δημιουργίας του λαβύρινθου και το πρόβλημα της λειτουργίας των παιχτών και του υπόλοιπου παιχνιδιού.
\par Κατά την άποψή μας η δημιουργία του ταμπλό είναι το κυριότερο από τα δύο προβλήματα.
\par Κατά την άποψή μας, σε αυτό το πρώτο μέρος της εργασίας, η δημιουργία του ταμπλό είναι το κυριότερο από τα δύο προβλήματα.
Το ταμπλό αποτελείται από πλακίδια και τοίχους.
Τα πλακίδια είναι διατεταγμένα σε τετραγωνικό σχήμα και ανάμεσά τους τοποθετούνται οι τοίχοι.
Το πρόβλημα έγκειται στην επιλογή και τοποθέτηση τοίχων με τέτοιο τρόπο ώστε να πληρούνται οι προδιαγραφές του παιχνιδιού όπως πχ κάθε πλακίδιο να μπορεί να έχει το πολύ δύο τοίχους ή τα εξωτερικά πλακίδια να έχουν τοίχο από την έξω μεριά.
Το πρόβλημα έγκειται στην επιλογή και τοποθέτηση τοίχων με τέτοιο τρόπο ώστε να πληρούνται οι προδιαγραφές του παιχνιδιού όπως πχ κάθε πλακίδιο να έχει το πολύ δύο τοίχους ή τα εξωτερικά πλακίδια να έχουν τοίχο από την έξω μεριά.
Μετά από μια πιο λεπτομερή ανάλυση του προβλήματος, διαπιστώσαμε πως οι δοθείσες προδιαγραφές δεν αποτρέπουν τη δημιουργία κλειστών δωματίων, κάτι που θεωρήσαμε άδικο, με αποτέλεσμα, όπως περιγράφουμε και αναλυτικά παρακάτω, \textbf{να προσθέσουμε έναν ακόμη περιορισμό}.
\textbf{Την αποτροπή κλειστών δωματίων στο ταμπλό}.
\par Το πρόβλημα της λειτουργίας του υπόλοιπου παιχνιδιού έχει να κάνει με τη δημιουργία των παιχτών καθώς και τις κινήσεις τους.
Οι προδιαγραφές αφορούν περιορισμούς στην κίνηση των παιχτών και τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το παιχνίδι.
Για παράδειγμα οι παίχτες δεν μπορούν να περάσουν μέσα από τοίχους, ή οι παίχτες κινούνται κατά ένα πλακίδιο τη φορά κλτ.
Σε αντίθεση με τη λύση στο πρόβλημα του ταμπλό εδώ δεν απαιτήθηκαν ιδιαίτερες τεχνικές.
Σε αντίθεση με το πρόβλημα του ταμπλό εδώ η λύση ήταν τετριμμένη.
\section{Παραδοτέα}
Τα επισυναπτόμενα παραδοτέα αποτελούνται από:
\begin{itemize}
\item Τον \eng{\textbf{root}}κατάλογο στον οποίο υπάρχει και το \eng{project}του\eng{eclipse.}
\item Ένας υποκατάλογος \eng{\textbf{src/}}με τον κώδικα της \eng{java,}αποτελούμενο από ένα αριθμό αντικειμένων ενσωματωμένο στο πακέτο \eng{host.labyrinth.}
Αναφορά σε αυτό τον κατάλογο υπάρχει στο \eng{eclipse project.}
\item Ένας υποκατάλογος \eng{\textbf{out/}} που περιέχει το παραγόμενο \eng{command line jar}του παιχνιδιού.
\item Ένας υποκατάλογος \eng{\textbf{doc/}}με την τεκμηρίωση του κώδικα όπως αυτή έχει παραχθεί από τα σχόλια, με το εργαλείο \eng{doxygen.}
Το αρχείο ρυθμίσεων του \eng{doxygen}είναι στον \eng{root} με το όνομα \eng{Doxyfile.}
@@ -72,10 +72,11 @@
\subsection{\eng{Accessor - mutator idiom}}
Στις προδιαγραφές της εργασίας αφήνεται να εννοηθεί πως ζητείται η χρήση του \eng{\textit{accessor - mutator idiom.}}
Θα πρέπει να παραδεχτούμε όμως, πως \textbf{θεωρούμε το συγκεκριμένο ιδίωμα ιδιαίτερα προβληματικό}.
Ο κύριος λόγος είναι πως παραβιάζει θεμελιακά τις αφαιρέσεις.
Εν αντιθέτως με το ιδίομα αυτό, \textbf{τα αντικείμενα που υλοποιούνται ως αφαιρέσεις μπορούν να προσφέρουν μεθόδους που εκτελούν κάποια λειτουργία, κρύβοντας τελείως τις εσωτερικές λεπτομέρειες τις υλοποίησης}.
Ο κύριος λόγος είναι πως παραβιάζει θεμελιακά τις αφαιρέσεις προδίδοντας τον εσωτερικό σχεδιασμό του αντικειμένου.
Ακόμα δίνει πρόσβαση στην εσωτερική δομή του “πίσω από την πλάτη” του αντικειμένου.
Εν αντιθέτως με το ιδίωμα αυτό, \textbf{τα αντικείμενα που υλοποιούνται ως αφαιρέσεις μπορούν να προσφέρουν μεθόδους που εκτελούν κάποια λειτουργία, κρύβοντας τελείως τις εσωτερικές λεπτομέρειες της υλοποίησης}.
Αυτός είναι και ο δρόμος που διαλέξαμε για το σχεδιασμό του προγράμματος.
Η κάθε τάξη προσφέρει δημόσια ένα αριθμό από μεθόδους που είναι απαραίτητες για την εκάστοτε απαιτούμενη λειτουργικότητα και κρύβει όσο καλύτερα γίνεται την εσωτερική υλοποίηση.
Η κάθε τάξη του προγράμματός μας προσφέρει δημόσια ένα αριθμό από μεθόδους που είναι απαραίτητες για την εκάστοτε απαιτούμενη λειτουργικότητα και κρύβει όσο καλύτερα γίνεται την εσωτερική υλοποίηση.
Ενώ λοιπόν υλοποιήσαμε το ζητηθέν \eng{get-set}ζευγάρι για την κάθε μεταβλητή των τάξεων, δεν το χρησιμοποιήσαμε πουθενά μέσα στο πρόγραμμα.
\subsection{Ενοποιημένο σύστημα συντεταγμένων}
@@ -83,7 +84,7 @@
Ένα καρτεσιανό που διευθυνσιοδοτεί ως προς δύο άξονες και περιέχει ένα ζευγάρι γραμμής και στήλης και ένα μονοδιάστατο που αποτελείται από τον γραμμικό συνδυασμό των προηγουμένων.
Το μονοδιάστατο αντικατοπτρίζει και την απεικόνιση στη μνήμη ενός πίνακα 2 διαστάσεων σε \eng{row major order.}
\par Γενικά θεωρούμε ότι κάτι τέτοιο δημιουργεί πλεονασμό δεδομένων και επομένως είναι κακή πρακτική.
\par Γενικά θεωρούμε πως κάτι τέτοιο δημιουργεί πλεονασμό δεδομένων και επομένως είναι κακή πρακτική.
Αυτό γιατί μεταξύ άλλων μειονεκτημάτων, που κυρίως αφορά τον πολυνηματικό προγραμματισμό, οδηγεί και σε προγραμματιστικά λάθη που πιθανώς θα αφήνουν τα δύο συστήματα ασυγχρόνιστα.
Για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα \textbf{δημιουργήσαμε την τάξη \eng{Position,}}στην οποία εσωτερικά χρησιμοποιούμε μόνο το ένα από τα δύο συστήματα, για την ακρίβεια το μονοδιάστατο και ταυτόχρονα παρέχουμε μεθόδους για την πρόσβαση στη θέση και από τα δύο συστήματα.
Η τάξη μεταξύ άλλων προσφέρει και \textbf{στατικές μεθόδους για τις μετατροπές} προσφέροντας έτσι μια είδους εργαλειοθήκη για την εφαρμογή.
@@ -92,10 +93,10 @@
\subsection{Αναβάθμιση της τάξης \eng{Tile}}
Κατά τον προγραμματισμό του παιχνιδιού παρατηρήσαμε πως τόσο η τάξη \eng{Tile}όσο και η \eng{Supply}έχουν πληροφορίες για τη θέση τους στο ταμπλό.
Αυτό σημαίνει πως τόσο τα πλακίδια όσο και τα εφόδια ανήκουν στο ταμπλό.
Ακόμα σημαίνει πως δημιουργούν επιπλέον πλεονασμό σε δεδομένα, καθώς απαιτούνται οι συντεταγμένες των εφοδίων μέσα στην\eng{Supply.}
Ακόμα σημαίνει πως δημιουργούν επιπλέον πλεονασμό σε δεδομένα, καθώς απαιτείται οι συντεταγμένες των εφοδίων να επαναληφθούν μέσα στην \eng{Supply.}
Κάτι τέτοιο γίνεται αντιληπτό και από τις προδιαγραφές της \eng{Board}η οποία είναι αυτή που περιέχει τους πίνακες αναφορών τόσο των πλακιδίων όσο και των εφοδίων.
\textbf{Μια ποιο διαισθητική προσέγγιση βέβαια θα ήθελε τα εφόδια να ανήκουν στα πλακίδια} και όχι στο ταμπλό.
Με αυτό τον τρόπο η τάξη\eng{Supply} δεν θα είχε πληροφορίες θέσης, αλλά αντίθετα η τάξη\eng{Tile}θα είχε επιπρόσθετη πληροφορία για το αν υπάρχει εφόδιο ή όχι.
\textbf{Μια πιο διαισθητική προσέγγιση βέβαια θα ήθελε τα εφόδια να ανήκουν στα πλακίδια} και όχι στο ταμπλό.
Με αυτό τον τρόπο η τάξη \eng{Supply}δεν θα είχε τις επαναλαμβανόμενες πληροφορίες θέσης, αλλά αντίθετα η τάξη \eng{Tile}θα είχε μια επιπρόσθετη πληροφορία για το αν υπάρχει εφόδιο ή όχι.
\par Όπως είναι φυσικό θελήσαμε να υλοποιήσουμε αυτή την προσέγγιση.
Αν όμως μετακινούσαμε τις αναφορές των εφοδίων στην \eng{Tile}θα αλλοιώναμε τις προδιαγραφές της εκφώνησης.
@@ -112,6 +113,7 @@
\par Ένας παρατηρητικός αναγνώστης θα διαπιστώσει πως οι συναρτήσεις για τα εφόδια είναι αναγκασμένες να πάρουν τον πίνακα αναφορών στα εφόδια ως όρισμα.
Αυτό είναι το τίμημα που πρέπει να πληρώσουμε προωθώντας τις μεθόδους αυτές στην \eng{Tile.}
\section{\eng{Concepts}}
Η δημιουργία της \eng{Board}αποτέλεσε τον μεγαλύτερο όγκο του κώδικα της παρούσας εργασίας.
Για να κάνουμε τον κώδικα καθαρότερο αλλά και ευκολότερο στην κατανόηση επινοήσαμε κάποια \eng{\textbf{concepts}.}
@@ -122,17 +124,21 @@
Στο σχήμα \ref{fig:concepts} φαίνεται μια οπτικοποιημένη έκδοση τους.
\subsection{Πλακίδιο φρουρός - \textit{\eng{isSentinel()}}}
\WrapFigure{0.5}{r}{fig:concepts}{images/concepts.png}{Οπτική αναπαράσταση των\eng{concepts}που χρησιμοποιούμε σε ένα ταμπλό $7x7$}
Πρόκειται για\eng{concept}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν το πλακίδιο είναι \textbf{“πλακίδιο φρουρός”}.
\WrapFigure{0.45}{r}{fig:concepts}{images/concepts.png}{
Οπτική αναπαράσταση των \eng{concepts}που χρησιμοποιούμε σε ένα ταμπλό $7x7$.
Με πράσινο αναπαρίστανται όσα πληρούν κάποιο \eng{concept}και με κόκκινο όσα όχι.
Τα πλακίδια με το γκρι χρώμα, είναι τα πλακίδια φρουροί.
}
Πρόκειται για \eng{concept}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν το πλακίδιο είναι \textit{”πλακίδιο φρουρός”}.
Αν δηλαδή βρίσκεται στα εξωτερικά άκρα του ταμπλό.
Η υλοποίηση αυτού του \eng{concept}γίνεται μέσω τεσσάρων συναρτήσεων που ελέγχουν χωριστά τις τέσσερεις διευθύνσεις του ταμπλό.
\par Για την παράδειγμα η \eng{\textit{boolean isLeftSentinel (int tileId)}}μας δίνει την δυνατότητα να ελέγξουμε αν το πλακίδιο είναι πλακίδιο φρουρού αριστερά του ταμπλό.
Αυτό είναι χρήσιμο για λειτουργίες όπως για παράδειγμα αν θέλουμε να δούμε μήπως χρειάζεται να τοποθετηθεί τοίχος αριστερά του πλακιδίου.
\par Για την παράδειγμα η \eng{\textit{boolean isLeftSentinel (int tileId)}}μας δίνει την δυνατότητα να ελέγξουμε αν το πλακίδιο είναι \textit{πλακίδιο φρουρού} αριστερά του ταμπλό.
Αυτό είναι χρήσιμο για λειτουργίες όπως για παράδειγμα αν θέλουμε να δούμε μήπως χρειάζεται να τοποθετηθεί εξωτερικός τοίχος αριστερά του πλακιδίου.
Αντίστοιχα υπάρχουν και οι υπόλοιπες συναρτήσεις για τις υπόλοιπες διευθύνσεις.
\subsection{Διασχίσιμη διεύθυνση - \textit{\eng{isWalkable()}}}
Πρόκειται για\eng{predicate}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν μια διεύθυνση σε κάποιο πλακίδιο είναι \textbf{διασχίσημη”}.
Πρόκειται για \eng{predicate}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν μια διεύθυνση σε κάποιο πλακίδιο είναι \textit{διασχίσημη διεύθυνση}.
Αν δηλαδή κάποιος παίκτης μπορεί να κινηθεί σε αυτή.
Για να ισχύει κάτι τέτοιο θα πρέπει:
\begin{itemize}
@@ -141,26 +147,26 @@
\end{itemize}
\subsection{Χτίσιμη διεύθυνση - \textit{\eng{isWallableDir()}}}
Πρόκειται για\eng{predicate}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν μια διεύθυνση κάποιου πλακιδίου είναι \textbf{”χτίσιμη”}.
Πρόκειται για \eng{predicate}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν μια διεύθυνση κάποιου πλακιδίου είναι \textit{”χτίσιμη διεύθυνση}.
Αν δηλαδή μπορούμε να τοποθετήσουμε τοίχο στη διεύθυνση αυτή.
Για να είναι μια διεύθυνση χτίσιμη θα πρέπει:
\begin{itemize}
\item Η διεύθυνση να είναι διασχίσιμη.
\item Το γειτονικό πλακίδιο σε αυτή τη διεύθυνση να μην περιέχει ήδη τον μέγιστο αριθμό πλακιδίων.
\item Η διεύθυνση να είναι \textit{διασχίσιμη}.
\item Το γειτονικό πλακίδιο σε αυτή τη διεύθυνση να μην περιέχει ήδη τον μέγιστο επιτρεπτό αριθμό τοίχων.
\item Ο τοίχος να μην δημιουργεί κάποιο κλειστό δωμάτιο.\\
Αυτή η τελευταία \textbf{η απαίτηση δεν υπάρχει στις προδιαγραφές} και την παίρνουμε υπόψιν μόνο αν ο χρήστης την έχει ζητήσει από την γραμμή εντολών.
\end{itemize}
Αυτή η τελευταία \textbf{απαίτηση δεν υπάρχει στις προδιαγραφές} και την παίρνουμε υπόψιν μόνο αν ο χρήστης την έχει ζητήσει από την γραμμή εντολών.
Ο λόγος είναι γιατί ο υπολογισμός της κοστίζει και αυτό μπορεί να μην παίζει ρόλο για ταμπλό μεγέθους $15x15$, αλλά αν ζητηθεί κάποιο πολύ μεγαλύτερο τότε ο χρόνος είναι υπολογίσιμος.
Φυσικά στον κώδικα κάνουμε χρήση αυτού του \eng{concept}μόνο κατά τη δημιουργία του ταμπλό, με αποτέλεσμα να μην επιβαρύνεται καθόλου η λειτουργία του προγράμματος κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού.
Αναφερόμαστε αναλυτικά σε αυτό τον αλγόριθμο στην ενότητα \ref{sec:isRoomCreator}
\end{itemize}
\subsection{Χτίσιμο πλακίδιο - \textit{\eng{isWallable()}}}
Πρόκειται για\eng{predicate}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν κάποιο πλακιδίο είναι \textbf{”χτίσιμo”}.
Αν δηλαδή μπορούμε σε κάποια πλευρά του πλακιδίου να τοποθετήσουμε τοίχο.
Πρόκειται για \eng{predicate}που μας επιτρέπει να ελέγξουμε αν κάποιο πλακίδιο είναι \textit{”χτίσιμo πλακίδιο}.
Αν δηλαδή υπάρχει κάποια πλευρά του πλακιδίου στην οποία μπορούμε να τοποθετήσουμε τοίχο.
Για να ισχύει αυτό θα πρέπει:
\begin{itemize}
\item Το πλακίδιο να μην έχει ήδη τον μέγιστο αριθμό τοίχων.
\item Να υπάρχει τουλάχιστον μία χτίσιμη διεύθυνση στο πλακίδιο.
\item Το πλακίδιο να μην έχει ήδη τον μέγιστο επιτρεπτό αριθμό τοίχων.
\item Να υπάρχει τουλάχιστον μία \textit{χτίσιμη διεύθυνση} στο πλακίδιο.
\end{itemize}
\subsection{Δημιουργός κλειστού δωματίου - \textit{\eng{isRoomCreator()}}} \label{sec:isRoomCreator}
@@ -172,25 +178,25 @@
Θέλαμε λοιπόν ένα τρόπο αναπαράστασης των τοίχων που να βολεύει για το συγκεκριμένο πρόβλημα.
Η λύση που χρησιμοποιήσαμε συνοψίζεται στα εξής:
\begin{itemize}
\item Οι διασταυρώσεις ανάμεσα στα πλακίδια ονομάζονται κόμβοι και η θέση τους αναπαρίστανται μονοδιάστατα σαν διεύθυνση σε\eng{row majer order.}
\item Οι γωνίες των πλακιδίων ονομάζονται κόμβοι και η θέση τους αναπαρίστανται μονοδιάστατα σαν διεύθυνση σε \eng{row major order.}
\item Ο κάθε κόμβος αποτελεί τον κόμβο-γωνία \eng{(vertex)}ενός γράφου.
\item Ο κάθε τοίχος αναπαρίσταται ως ακμή στον γράφο.
\end{itemize}
Για παράδειγμα ένας τοίχος αριστερά του πλακιδίου `0` αναπαρίσταται ως η ακμή `(0,4)`,
Στο σχήμα \ref{fig:graph} φαίνεται ένα παράδειγμα αναπαράστασης.
Για παράδειγμα στο σχήμα \ref{fig:graph}, που φαίνεται και ένα παράδειγμα αναπαράστασης, ο τοίχος αριστερά του πλακιδίου `3` αναπαρίσταται ως η ακμή `(4,8)`.
\InsertFigure{0.6}{fig:graph}{images/graph.png}{
\\(α) Διευθυνσιοδότηση πλακιδίων(τετραγωνάκια) και κόμβων(σφαίρες) ενός ταμπλό $3x3$.\\
(β) Ένας συνεκτικός γράφος που προκύπτει από το (α) ξεκινώντας από τον τοίχο (7, 11).
Ο τοίχος είναι αυτός για τον οποίο θέλουμε να διαπιστώσουμε αν δημιουργεί κλειστό δωμάτιο.
}
\par Για τον αλγόριθμο υλοποιήσαμε δύο αντικείμενα.
Το\eng{\textbf{Edge}}που δημιουργεί ζευγάρια κόμβων ώστε να μπορεί να αποθηκεύσει τον κάθε τοίχο(ακμή) και το\eng{\textbf{Graph}}που προσφέρει λειτουργίες δημιουργίας συνεκτικού γράφου λαμβάνοντας ως είσοδο τοίχους(ακμές).
\par Για τον αλγόριθμο υλοποιήσαμε δύο τάξεις.
Την \eng{\textbf{Edge}}που δημιουργεί ζευγάρια κόμβων ώστε να μπορεί να αποθηκεύσει τον κάθε τοίχο(ακμή) και την \eng{\textbf{Graph}}που προσφέρει λειτουργίες δημιουργίας συνεκτικού γράφου λαμβάνοντας ως είσοδο τοίχους(ακμές).
\par Η λειτουργία του είναι απλή.
Κάθε φορά που ελέγχουμε αν μία διεύθυνση πλακιδίου είναι χτίσιμη, \textbf{δημιουργούμε το μεγαλύτερο δυνατό συνεκτικό γράφο που περιέχει τον εν λόγο τοίχο} και όλους τους ήδη τοποθετημένους τοίχους.
Αν στον γράφο που προκύπτει υπάρχει κάποιος κόμβος περισσότερες από μία φορές, δηλαδή ο γράφος δεν είναι απλός, τότε αυτό σημαίνει πως στον εν λόγο κόμβο μπορούμε να πάμε ακολουθώντας κάποιο τοίχο από τουλάχιστον δύο κατευθύνσεις.
Κάθε φορά που ελέγχουμε αν μία διεύθυνση πλακιδίου είναι \textit{χτίσιμη}, \textbf{δημιουργούμε το μεγαλύτερο δυνατό συνεκτικό γράφο που περιέχει τον εν λόγο τοίχο} και όλους τους ήδη τοποθετημένους τοίχους.
Αν στον γράφο που προκύπτει υπάρχει κάποιος κόμβος περισσότερες από μία φορές, δηλαδή ο γράφος δεν είναι απλός, τότε αυτό σημαίνει πως στον εν λόγο κόμβο μπορούμε να πάμε ακολουθώντας τοίχους από τουλάχιστον δύο κατευθύνσεις.
Άρα το ταμπλό περιέχει κάποιο κλειστό δωμάτιο.
Αφού τον αλγόριθμο τον εκτελούμε για κάθε πιθανή χτίσιμη διεύθυνση, τότε ο τοίχος που προκαλεί το κλειστό δωμάτιο είναι αυτός που ελέγχουμε την εκάστοτε στιγμή.
Αφού τον αλγόριθμο τον εκτελούμε για κάθε πιθανή \textit{χτίσιμη διεύθυνση}, τότε ο τοίχος που προκαλεί το κλειστό δωμάτιο είναι αυτός που ελέγχουμε την εκάστοτε στιγμή.
\par Για την λειτουργία του αλγόριθμου χρειαζόμαστε όλους τους τοίχους που είναι ήδη τοποθετημένοι στο ταμπλό στη μορφή \eng{Edge.}
Γιαυτό προσθέσαμε στην τάξη \eng{Board} μια λίστα αναφορών \eng{(ArrayList)} και σε αυτήν αποθηκεύουμε κάθε τοίχο που δημιουργούμε.
@@ -205,17 +211,19 @@
Φυσικά θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε υπομνηματισμό και να αποθηκεύουμε τους γράφους
Όμως λόγο του ότι η επιβάρυνση λαμβάνει χώρα μόνο μία φορά κατά την εκκίνηση, σε συνδυασμό με το μικρό μέγεθος του ταμπλό, αποφασίσαμε να μην προχωρήσουμε σε περαιτέρω βελτιστοποίηση.
\section{Υλοποίηση}
Για την δημιουργία της εφαρμογής, εκτός από τα ζητηθέντα αντικείμενα υλοποιήσαμε και τα παρακάτω.
Για την μεταγλώττιση της εφαρμογής, απαιτείται \eng{java} έκδοση 8 ή και μεταγενέστερη καθώς έχουμε κάνει χρήση \eng{lambdas.}
Όσο αφορά την υλοποίηση, εκτός από τα ζητηθέντα αντικείμενα υλοποιήσαμε και τα παρακάτω.
\begin{itemize}
\item \eng{\textbf{Const}}\\
Το αντικείμενο αυτό περιέχει σταθερές για όλη την εφαρμογή.
\item \eng{\textbf{Session}}\\
Το αντικείμενο αυτό περιέχει όλες τις τιμές της εφαρμογής που αποτελούν επιλογές, όπως πχ το μέγεθος του ταμπλό, τον αριθμό των εφοδίων κτλ.
Το αντικείμενο αυτό περιέχει όλες τις τιμές της εφαρμογής που αποτελούν ρυθμίσεις ή επιλογές, όπως πχ το μέγεθος του ταμπλό, τον αριθμό των εφοδίων κτλ.
\item \eng{\textbf{Direction}}\\
Το αντικείμενο αυτό λειτουργεί σαν \eng{C++ enumerator}και παρέχει ονοματολογία στις διευθύνσεις που χρησιμοποιούμε στην εφαρμογή.
\item \eng{\textbf{DirRange}}\\
Ομοίως ένα βοηθητικό αντικείμενο αυτή τη φορά για την δημιουργία σε βρόχους επανάληψης.
Ομοίως ένα βοηθητικό αντικείμενο αυτή τη φορά για την αυτόματη δημιουργία διευθύνσεων σε βρόχους επανάληψης.
\item \eng{\textbf{Edge}}\\
Το αντικείμενο αυτό όπως είδαμε και στην ενότητα \ref{sec:isRoomCreator}, λειτουργεί ως αναπαράσταση των τοίχων με τη μορφή ακμών ενός γράφου.
Προσφέρει \eng{constructor} που δέχεται για ορίσματα συντεταγμένες από πλακίδια και διευθύνσεις.
@@ -226,16 +234,105 @@
Οι βασικές λειτουργίες είναι η \eng{\textit{attach()}}η οποία δέχεται μια ακμή και αν κάποιος κόμβος της ακμής ανήκει ήδη στο γράφο τότε τοποθετεί και τον άλλο.
Και η \eng{\textit{count()}}η οποία δέχεται ένα κόμβο και μετράει πόσες φορές ο κόμβος αυτός περιέχεται στον γράφο.
\item \eng{\textbf{Position}}\\
Το αντικείμενο αυτό χρησιμοποιείται για να παρέχει ένα ενοποιημένο σύστημα συντεταγμένων για όλη την εφαρμογή.
Το αντικείμενο αυτό χρησιμοποιείται ως ένα κοινό σύστημα συντεταγμένων για την εφαρμογή.
\item \eng{\textbf{Range}}\\
Το αντικείμενο χρησιμοποιείται για να δημιουργεί εύρη τιμών.
Για παράδειγμα ο κώδικας παρακάτω δημιουργεί ένα \eng{range} με όλες τις διευθύνσεις.
\selectlanguage{english}
\begin{verbatim}
Range dirs = new Range(DirRange.Begin, DirRange.End, DirRange.Step);
for (int dir = dirs.get() ; dir != Const.EOR ; dir = dirs.get()) {
// use dir
}
\end{verbatim}
\selectlanguage{greek}
\item \eng{\textbf{ShuffledRange}}\\
Το αντικείμενο αυτό χρησιμοποιείται για να δημιουργεί “τυχαίως ανακατεμένα” εύρη τιμών.
Η τάξη αυτή κληρονομεί την \eng{Range}και προσθέτει τη λειτουργία του τυχαίου ανακατέματος των τιμών.
Για παράδειγμα παρακάτω δημιουργούμε μια τυχαία σειρά από όλα τα πλακίδια του ταμπλό.
\selectlanguage{english} \begin{verbatim}
ShuffledRange rand = new ShuffledRange(0, N*N);
for (int tileId =rand.get(); tileId!=Const.EOR ; tileId=rand.get()){
// use tileId
}
\end{verbatim} \selectlanguage{greek}
\end{itemize}
Τόσο η \eng{Range}όσο και η \eng{ShuffledRange}έχουν μια μέθοδο \eng{\textit{get()}}η οποία επιστρέφει και αφαιρεί το πρώτο στοιχείο από το \eng{range}.
Όταν το \eng{range}είναι άδειο τότε επιστρέφει την τιμή φρουρό \eng{EOR - End of Range.}
\par Τα υπόλοιπα αντικείμενα είναι τα ζητηθέντα.
Σε αυτά δεν έχουμε αλλάξει τις προδιαγραφές με εξαίρεση τις μεθόδους \eng{\textit{createBoard()}}και \eng{\textit{createSupply()}}στις οποίες προσθέσαμε σαν ορίσματα τα πλακίδια του Θησέα και του Μινώταυρου.
Ο λόγος είναι γιατί για τα εφόδια, θέλουμε να γνωρίζουμε σε ποια πλακίδια είναι οι παίχτες, ώστε να μην τοποθετήσουμε εκεί κάποιο εφόδιο.
Δε για το ταμπλό, γιατί θέλουμε να ξέρουμε σε ποια πλακίδια θα τοποθετήσουμε τους παίχτες.
\section{Εκτελέσιμο}
Όπως αναφέραμε και στην παράγραφο με τα παραδοτέα, σε αυτά υπάρχει και το παραγόμενο εκτελέσιμο για την γραμμή εντολών.
Πρόκειται για ένα \eng{jar}αρχείο το οποίο μπορεί κάποιος να εκτελέσει σε ένα τερματικό, μέσω της εντολής \eng{\texttt{java -jar labyrinth}}.
\InsertFigure{0.5}{fig:executable}{images/screenshot.png}{
Στιγμιότυπο από την εκτέλεση του προγράμματος σε \eng{interactive mode}και με αποφυγή κλειστών δωματίων.
Η εντολή που χρησιμοποιήθηκε είναι \eng{\texttt{java -jar labyrinth -i -{}-norooms}}
}
Στον κώδικά μας χρησιμοποιούμε \eng{asserions}ώστε να ελέγξουμε την είσοδο και τις επιλογές του χρήστη.
Επομένως αν κάποιος θέλει να πειραματιστεί με τις επιλογές καλό θα ήταν να τα ενεργοποιήσει στην \eng{VM}της \eng{java}με την παράμετρο \eng{\texttt{-ea}.}
Σε αυτή την περίπτωση θα μπορούσε να εκτελέσει \eng{\texttt{java -ea -jar labyrinth -i --norooms ...etc}}
\section{Συμπεράσματα και παρατηρήσεις}
\par Το παραγόμενο \eng{jar}παρέχει ένα αριθμό από επιλογές-ορίσματα τα οποία ελέγχουν την λειτουργία του παιχνιδιού.
Τις επιλογές αυτές μπορούμε να δούμε και από την γραμμή εντολών απλώς εκτελώντας την εντολή \eng{\texttt{java -jar labyrinth -h}}.
Στο σχήμα \ref{fig:executable_help} μπορούμε να δούμε ένα στιγμιότυπο με τις διαθέσιμες επιλογές-ορίσματα.
Αναλυτικά, εκτός από την \eng{\texttt{-h}}αυτές είναι:
\begin{itemize}
\item \eng{\textbf{-i}}ή \eng{\textbf{-{}-interactive}}\\
Αυτό το όρισμα ενεργοποιεί το \eng{\textit{“interactive mode”.}}
Πρόκειται για λειτουργία κατά την οποία το παιχνίδι μετά από κάθε γύρο σταματά και περιμένει είσοδο από τον χρήστη για να προχωρήσει στον επόμενο.
Αν αυτή η λειτουργία δεν είναι ενεργοποιημένη, τότε το παιχνίδι εκτελείται μονομιάς και στην έξοδο εκτυπώνονται όλοι οι γύροι αμέσως μετά την είσοδο της εντολής.
\textit{Αυτή η επιλογή είναι απενεργοποιημένη ως προεπιλογή}.
\item \eng{\textbf{-{}-norooms}}\\
Αυτό το όρισμα ενεργοποιεί την λειτουργία της εύρεσης και αποτροπής των κλειστών δωματίων.
Αν δεν γίνει χρήση αυτή της επιλογής, τότε η λειτουργία αυτή είναι απενεργοποιημένη ως προεπιλογή\footnote{Συνίσταται ανεπιφύλακτα η χρήση αυτής της επιλογής}.
\InsertFigure{0.9}{fig:executable_help}{images/screenshot_help.png}{
Οι διαθέσιμες επιλογές και οι τρόποι με τους οποίους μπορούμε να εκτελέσουμε το παιχνίδι
}
\item \eng{\textbf{-b}}ή \eng{\textbf{-{}-board}}\\
Αυτό το όρισμα απαιτείται να ακολουθηθεί από ένα θετικό ακέραιο που περιγράφει το επιθυμητό μέγεθος της πλευράς του ταμπλό.
Πχ:\\[1.2ex]
\eng{\texttt{java -jar labyrinth -b 11}}\\[1.2ex]
Αν ο χρήστης δεν χρησιμοποιήσει την επιλογή τότε το προεπιλεγμένο μέγεθος είναι 15.
\item \eng{\textbf{-s}}ή \eng{\textbf{-{}-supplies}}\\
Αυτό το όρισμα απαιτείται να ακολουθηθεί από ένα θετικό ακέραιο που περιγράφει τον επιθυμητό αριθμό των εφοδίων για το παιχνίδι.
Πχ:\\[1.2ex]
\eng{\texttt{java -jar labyrinth -b 11 -s 7}}\\[1.2ex]
Αν ο χρήστης δεν χρησιμοποιήσει την επιλογή τότε ο προεπιλεγμένος αριθμός είναι 4.
\item \eng{\textbf{-r}}ή \eng{\textbf{-{}-rounds}}\\
Αυτό το όρισμα απαιτείται να ακολουθηθεί από ένα θετικό ακέραιο που περιγράφει τον επιθυμητό αριθμό γύρων μέχρι να ολοκληρωθεί το παιχνίδι.
Πχ:\\[1.2ex]
\eng{\texttt{java -jar labyrinth -r 200 -s 7}}\\[1.2ex]
Αν ο χρήστης δεν χρησιμοποιήσει την επιλογή τότε ο προεπιλεγμένος αριθμός είναι 100.
\end{itemize}
\section{Παρατηρήσεις}
Σε αυτό το σημείο θα θέλαμε να παρατηρήσουμε και μια σχεδιαστική αβλεψία.
Το κομμάτι του κώδικα που δημιουργεί χρήστες καθώς και ορισμένες επιλογές που τους αφορούν, όπως η θέση τους στο ταμπλό, οι κινήσεις κ.α., δεν είναι υλοποιημένο με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.
Θα θέλαμε να ήταν πιο γενικό και παραμετροποιήσιμο.
Ο λόγος που δεν είναι, έχει να κάνει αρκετά και με την υποψία μας, πως αυτό το υποσύστημα θα χρειαστεί να αλλάξει αρκετά στις επόμενες εργασίες.
Αν εκτιμήσαμε λανθασμένα, τότε είναι απλώς κρίμα.
\par Μια τεχνική που δεν χρησιμοποιήσαμε αλλά μας προβλημάτισε αν θα το κάναμε ή όχι ήταν τα \eng{generics.}
Η αρχική μας σκέψη, καθώς ήμαστε επηρεασμένοι ξεκάθαρα από την \eng{C++,}ήταν οι τάξεις \eng{Edge, Graph, Range}και \eng{ShuffledRange}να είναι \eng{generics.}
Το γεγονός όμως ότι τα αντικείμενα αυτά θα τα χρησιμοποιούσαμε μονάχα σε αυτή την εργασία, μας απέτρεψε.
Μια απλή υλοποίηση μόνο για \eng{int}ήταν αρκετή και κάτι διαφορετικό θα εισήγαγε περιττή πολυπλοκότητα.
\par Κλείνοντας θα θέλαμε να παρατηρήσουμε πως η παρούσα υλοποίηση θεωρούμε ότι ήταν μια προσπάθεια να ισορροπήσουμε μεταξύ των ζητηθέντων και μεταξύ πρακτικών που ίσως μας βοηθήσουν στη συνέχεια για συγγραφή ευκολότερου και καθαρότερου κώδικα.
Γενικά πιστεύουμε πως \textbf{αν ο χρήστης μιας βάσης κώδικα έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει λανθασμένα τον κώδικα, κάποια στιγμή θα το κάνει.}
Ακόμα και αν ο χρήστης είναι ο ίδιος ο αρχικός συντάκτης του κώδικα.
Για το λόγο αυτό προσπαθήσαμε να περιορίσουμε, όπου αυτό δεν ήταν αντίθετο με τα ζητούμενα, την δυνατότητα της λανθασμένης χρήσης εισάγοντας αρκετά επιπλέον αντικείμενα και δομές ως εργαλεία για την εφαρμογή.
Τέτοια για παράδειγμα είναι η τάξη \eng{Position}ή η αποφυγή των \eng{setters}κτλ.
Ελπίζουμε να μην θεωρηθούν υπερβολικά.
% References
% ============================
+3 -2
View File
@@ -42,6 +42,7 @@ class Board {
*/
Board(int N, int S) {
assert (N%2 != 0) : "Board's size has to be an odd number.";
assert (S <= (N*N-2)) : "At least 2 tiles has to be without supplies.";
this.N = Session.boardSize = N;
this.S = S;
this.W = 0;
@@ -394,7 +395,7 @@ class Board {
if (tiles[tileId].hasWalls() >= Const.maxTileWalls)
return false;
Range dirs = new Range(DirRange.Begin, DirRange.End, DirRange.Step);
for (int dir ; (dir = dirs.get()) != Const.noTileId ; )
for (int dir = dirs.get() ; dir != Const.EOR ; dir = dirs.get())
if (isWallableDir(tileId, dir))
return true;
return false;
@@ -457,7 +458,7 @@ class Board {
for (int tileId, i =0, walls =0, shuffleMark =0 ; true ; ) {
// randomly pick a wallable tile.
do {
if ((tileId = randTiles.get())== Const.noTileId) {
if ((tileId = randTiles.get())== Const.EOR) {
if (i == shuffleMark) // Wallable tiles exhausted.
return walls;
else { // Re-shuffle and continue.
+2 -1
View File
@@ -18,6 +18,7 @@ class Const {
static final int maxTileWalls = 2; /**< Number of maximum walls for each tile on the board */
static final int noSupply =-1; /**< Number to indicate the absent of supply */
static final int noTileId =-1; /**< Number to indicate wrong tileId */
static final int EOR =-1; /**< Number to indicate the End Of Range */
}
/**
* Application wide object to hold settings like values for the session.
@@ -193,7 +194,7 @@ class Range {
int get () {
if (!numbers.isEmpty())
return numbers.remove(0);
return Const.noTileId;
return Const.EOR;
}
/** @name protected data types */
+22 -4
View File
@@ -10,11 +10,29 @@
/**
* @mainpage A labyrinth board game
*
* @section intro_sec Introduction
* This is a console game, played by 2 players. The Theseus and Minotaur.
* The Minotaur goal is to capture Theseus. The Theseus's goal is to collect
* all the supplies of the board before Minotaur catches him and before the
* game ends.
*
* This is the introduction.
* In this first assignment we deal with the board's creation and a basic
* player-game logic. The game is build around a number of classes:
* - \ref Tile
* - Supply
* - Board
* - Player
* - Game
*
* etc...
* Which are the requested classes. We also provide some extra functionalities in:
* - Const
* - Session
* - Direction
* - DirRange
* - Edge
* - Graph
* - Position
* - Range
* - ShuffledRange
*/
package host.labyrinth;
@@ -80,7 +98,7 @@ public class Game {
break;
case "-s":
case "--suplies":
case "--supplies":
if (i+1 < args.length)
Session.supplySize = Integer.parseInt(args[++i]);
break;