Programexempel: tärningsspel. Programexempel: tärningsspel Kasta tärning tills etta. Klassen Die Specifikation. Slumptalsgenerator Klassen Random

Transkript

1 Kasta tärning tills etta Skriv ett program som låter en användare spela detta tärningsspel: Spelaren gör första tärningsslaget och får samma poäng som tärningen visar. Sedan fortsätter spelet enligt följande regler: Om tärningen visar något annat än en etta adderas antal prickar tärningen visar till spelaren poäng. Om spelaren slår en etta sätts poängsumman till 0 och spelet avbryts. Spelaren kan inför varje tärningsslag välja att avbryta spelet och nöja sig med den poäng som uppnåtts. Vi börjar med att lösa det enklare delproblemet att kasta en tärning tills den visar en etta. Därefter utökar vi programmet stegvis. Algoritm: int sum = antal prickar så länge summan ej är lika med 0 om tärningen visar en etta sum = 0 annars sum = sum + antal prickar EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Klassen Die Specifikation Vi behöver en klass som beskriver en tärning. Den ska ha metoder för att och för att läsa av antal prickar: /** Skapar en tärning. */ public Die(); /** Kastar tärningen. */ public void roll(); /** Tar reda på resultatet av det senaste kastet. */ public int getresult(); Slumptalsgenerator Klassen Random Inuti klassen Die behöver vi dra slumpmässiga tal mellan 1 och 6. Slumptal får man med hjälp av standardklassen java.util.random. /** En slumptalsgenerator med slumptalsfröet seed. */ Random(long seed); /** En slumptalsgenerator med ett slumpmässigt slumptalsfrö. */ Random(); /** Slumpmässigt heltal i intervallet [0,n). */ int nextint(int n); /** Slumpmässigt reellt tal i intervallet [0,1.0). */ double nextdouble(); EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48

2 Övning Dra slumptal inom ett heltalsintervall Slumptal Exempel: krona eller klave Lägg till programkoder för att dra ett slumptal i intervallet [0,5] och ett slumptal i intervallet [1,6]. Random rand = new Random(); Random rand = new Random(); if (rand.nextdouble() < 0.5) { System.out.println("krona"); else { System.out.println("klave"); EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Slumptal Exempel: tippa 1, x eller 2 Sannolikhet för 1 ska vara 55% - - x % % Random rand = new Random(); double nbr= rand.nextdouble(); char res; if (nbr < 0.55) { res = 1 ; else if (nbr < 0.7) { res = x ; else { res = 2 ; EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Tärning Klassen Die public class Die { private static Random rand = new Random(); private int pips; // antal prickar som visas /** Skapar en tärning. */ public Die() { roll(); // så att pips får ett värde 1..6 /** Kastar tärningen. */ public void roll() { pips = 1 + rand.nextint(6); /** Tar reda på resultatet av det senaste kastet. */ public int getresult() { return pips; EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48

3 Klassen Die kommentarer Anropa metod på objektet självt Slumptalsgeneratorn rand är ett statiskt attribut. Det betyder att rand hör till själva klassen Die och inte till något enskilt tärningsobjekt. Alla tärningsobjekt man skapar delar på samma slumptalsgenerator. Man får då en bättre fördelning av slumptalen jämfört med om varje tärning har sin egen slumptalsföljd. Ett anrop av nextint(6) ger ett heltal mellan 0 och 5. För att få ett slumptal mellan 1 och 6 får vi göra så här: pips = rand.nextint(6) + 1; För att tärningen ska få ett vettigt startvärde anropas metoden roll inuti konstruktorn. För att tärningen ska få ett vettigt startvärde anropas metoden roll inuti konstruktorn: /** Skapar en tärning. */ public Die() { roll(); Normalt anger man med punktnotation vilket objekt en metod ska utföras på. Det behövs inte i det här fallet. Metoden roll är deklarerad i den här klassen och utförs på det aktuella objektet. Man kan också anropa metoden så här: this.roll(); EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Kasta tills tärningen visar en etta Summering Mönster Die d = new Die(); int sum = d.getresult(); while (sum!= 0) { if (d.getresult() == 1) { else { sum = sum + d.getresult(); Uppgift: Beräkna summan av ett antal termer. Lösning: Deklarera och nollställ en variabel som håller reda på det aktuella värdet av summan. Gå sedan igenom termerna en efter en och addera varje term till summan. Algoritmen i pseudokod: för alla termer { term = "nästa term" sum = sum + term; EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48

4 Låt spelaren välja när det är dags att avbryta Lägg till programkod som låter användaren av programmet avgöra när det är dags att sluta slå tärningen. Algoritm: int sum = antal prickar fråga om användaren vill fortsätta så länge sum är skild från 0 och användaren vill fortsätta om tärningen visar en etta sum = 0 annars sum = sum + antal prickar fråga om användaren vill fortsätta EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Alternativ avbryt med break Die d = new Die(); int sum = d.getresult(); while (sum!= 0) { System.out.println("Vill du fortsätta (ja/nej)?"); String answer = scan.next(); if (!answer.equals("ja")) { break; if (d.getresult() == 1) { break; else { sum = sum + d.getresult(); EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Låt spelaren välja när det är dags att avbryta Die d = new Die(); int sum = d.getresult(); System.out.println("Vill du fortsätta (ja/nej)"); String answer = scan.next(); while (sum!= 0 && answer.equals("ja")) { if (d.getresult() == 1) { else { sum = sum + d.getresult(); System.out.println("Vill du fortsätta (ja/nej)?"); answer = scan.next(); System.out.println("Du fick " + sum + " poäng."); EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Programexempel: tärningspel Antal tärningsslag, max antal poäng Hur mycket poäng kan det vara rimligt att förvänta sig (maximalt och igenomsnitt)?låtprogrammetsimuleraettstortantalspelomgångar och skriv ut den största poängumman som uppnåddes samt den genomsnittliga poängsumman. Utgå från programmet som kastar tärningen tills det blir en etta. Ändra stegvis koden på följande sätt: Låt programmet skriva ut antal poäng som uppnåtts innan kastet med den avslutande ettan. Tag bort alla övriga utskrifter. Låt programmet upprepa antal spelomgångar ett stort antal gånger. Istället för att skriva ut en poängsumma per spelomgång ska nu programmet ändras så att det skriver ut den största poängsumman som uppnåddes. Lägg till kod för att beräkna och skriva ut den genomsnittliga poängsumman. EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48

5 Beräkna maximum Mönster Konstanter för minsta och största tal Uppgift: Beräkna det största talet i en följd av tal. Lösning: Deklarera en variabel max som ska hålla reda på det hittills största värdet. Låt max få ett litet startvärde. Gå sedan igenom talen och jämför med max. Uppdatera max ifall det aktuella talet är större. Algoritmen i pseudokod: max = "litet värde"; för alla värden { value = "nästa värde"; if (value > max) { max = value; Konstanter för minsta respektive största värde ett int-tal kan ha: int i1 = Integer.MIN_VALUE; // int i2 = Integer.MAX_VALUE; // double d1 = Double.MIN_VALUE; // 4.9E-324 (OBS! >0) double d2 = Double.MAX_VALUE; // 1.8E308 double d3 = -Double.MAX_VALUE // -1.8E308 Med E menas gånger 10 upphöjt till EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Beräkna minimum Mönster Beräkna maximum Övning Uppgift: Beräkna det minsta talet i en följd av tal. Lösning: Deklarera en variabel min som ska hålla reda på det hittills minsta värdet. Låt min få ett stort startvärde. Gå sedan igenom talen och jämför med min. Uppdatera min ifall det aktuella talet är mindre. Algoritmen i pseudokod: Beräkna och skriv ut det största talet av ett antal heltal som läses in från tangentbordet. Fyll i den kod som saknas. int max = Integer.MIN_VALUE; while (scan.hasnext()) { int nbr = scan.nextint(); min = "stort värde"; för alla värden { value = "nästa värde"; if (value < min) { min = value; EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48

6 Programexempel: tärningspel Antal tärningsslag, max antal poäng, forts Heltalsdivision och rest Det färdiga programmet finns på kursens hemsida. För att beräkna den genomsnittliga poängsumman ska man dividera totala poängsumman med antal spelomgångar. Tänk på att Java vid division ger resultatet i form av ett heltal om bägge operanderna är heltal. Se därför till att en av operanderna har typen double. Ex: System.out.println(totalSum / (double) n); a / b ger ett heltal som resultat om både a och b är heltal. Exempel: 17 / 3 är lika med 5 (heltalsdivision) 17 % 3 är lika med 2 (rest vid heltalsdivision) 3personerskarättvistdelapå17kakor.Allafår5kakorvaroch2 kakor blir över. EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 Heltalsdivision och rest Exempel på användning Heltalsdivision och rest Exempel på användning Avgör om x är udda eller jämnt: if (x % 2 == 0) { System.out.println("jämnt" ); else { System.out.println("udda"); Avgör om x är jämnt delbart med 10: if (x % 10 == 0) { System.out.println("x är jämnt delbar med 10"); Skriv ut antal timmar och minuter mellan start- och sluttid. System.out.println("Skriv starttid och sluttid " + "(timmar och minuter):"); int starthour = scan.nextint(); int startmin = scan.nextint(); int stophour = scan.nextint(); int stopmin = scan.nextint(); int minutes = 60 * (stophour - starthour) + (stopmin - startmin); System.out.println("Tidsavstånd " + minutes/60 + " timmar och " + minutes % 60 + " minuter"); EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48 EDAA20 (F5-7 programmering) HT / 48