Quelltext der Seite Robots

= Links =
* [[PHP]]
* [[Robots Musterlösung]]

= Zielsetzung =
Es soll ein Programm entwickelt werden, das eine grafische Robotersimulation implementiert.
Das ganze wird mit ASCII-Grafik dargestellt.

= Modell =
* Es gibt ein rechteckiges Gelände.
* In dem Gelände gibt es rechteckige Hindernisse.
* Es gibt N Roboter, jeweils als Punkt gezeichnet.
** Jeder Roboter hat einen Namen: A...Z
** Jeder Roboter hat eine zufällige Ausgangsposition im Gelände.
** Jeder Roboter hat einen Zielpunkt (markiert mit "a"..."z"), zu dem er sich bewegen soll
* Ein Roboter kann nicht dort sein, wo sich ein Hindernis oder ein anderer Roboter befindet.
* Ein Roboter kann sich immer nur auf einen benachbarten Punkt bewegen (wenn sich dort nichts anderes befindet).
* Ein Simulationsschritt: Die Roboter bewegen sich eine Position weiter, wenn sie ihr Ziel noch nicht erreicht haben.
* Wenn der Roboter sein Ziel erreicht hat, bleibt er dort stehen.
* Wenn sich kein Roboter mehr bewegt, dann ist die Simulation beendet.

= Farben =
Die Farben werden in einer ASCII-Grafik mit Zeichen dargestellt.
Weiß (genauer die Hintergrundfarbe) ist das Leerzeichen.
Es gibt eine Wert DEFAULT_COLOR: Wenn dieser auftaucht, soll das Objekt seine eigene Farbe nehmen.

= Die Klasse Sheet =
* Definiere eine Klasse Sheet, die das "Zeichenblatt" modeliert.
* Parameter des Konstruktors: die Breite und die Höhe des Blattes.
* Wir speichern die "Punkte" in einer Liste von Zeilen: Jede Zeile ist ein String mit den Spalten, also $width Zeichen.
* Ein Punkt x, y wird also durch $list->lines[y][x] adressiert. 
== Konstruktor ==
* Erzeuge die Zeilenliste $height Einträgen, jeder Eintrag mit Länge $width.
== clearTerminal() ==
Damit die ASCII-Grafik funktioniert, müssen wir ein "Terminal löschen" einbauen:
<pre>
    public function clearTerminal()
    {
        echo "\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a\xc";
    }
</pre>
== isOccupied() ==
* Definiere die Methode isOccupied, die als Parameter x und y bekommt und als Ergebnis eine Wahrheitswert liefert, ob der Punkt schon belegt ist.
* Belegt ist ein Punkt, wenn dort eine Farbe außer Weiß ist und wenn dort keine Farbe eines Zielpunktes ist.
== setPoint() ==
* Definiere eine Methode, die einen Punkt in das Blatt einträgt. Parameter: x, y, color
== setRandomPosition() ==
* Definiere eine Methode, die in einen Punkt (als Parameter) eine zufällige Position einträgt, die noch nicht belegt ist.
== draw() ==
* Definiere eine Methode, die das Blatt ins Terminal ausgibt.

= Klasse Point =
* Definiere eine Klasse, die die Attribute x, y und Color hat.
* Definiere den Konstruktor mit den Parametern x, y, und color

== draw() ==
* Definiere eine Methode, die als Parameter ein Blatt und eine Farbe bekommt.
* Zeichne die Position des Punktes in das Blatt: Wenn die Farbe den Wert DEFAULT_COLOR hat, soll die eigene Farbe genommen werden.

= Klasse Rectangle =
* Leite die Klasse Rectangle aus Punkt ab, mit den zusätzlichen Attributen width und height.
* Der Konstruktor hat die Parameter x, y, width, length und color
== draw() ==
* Definiere eine Methode, die als Parameter ein Blatt und eine Farbe bekommt.
* Zeichne die Position aller Punkte des Rechteck in das Blatt: Wenn die Farbe den Wert DEFAULT_COLOR hat, soll die eigene Farbe genommen werden.

= Klasse Robot =
* Leite die Klasse Robot von Punkt ab, mit den zusätzlichen Parametern target, colorTarget, xDirection und yDirection
** xDirection kann die Werte +1 und -1 annehmen: wenn ein Hindernis umgangen werden soll, wird die x-Koordinate um diesen Wert geändert.
** yDirection kann die Werte +1 und -1 annehmen: wenn ein Hindernis umgangen werden soll, wird die y-Koordinate um diesen Wert geändert.
* Der Konstruktor hat die Parameter color und das Blatt sheet
* Im Konstrutor wird die zufällige Startposition eingestellt ($sheet->setRandomPosition())

== setTarget() ==
* Wenn es noch kein Target gibt ($this->target == null): Erzeugen eines Targets.
* Sonst: Löschen des Punktes im Blatt: Zeichnen mit der Farbe weiß.
* Zufällige Position des Targets erzeugen ($sheet->setRandomPosition()).

== checkDirection() ==
* Wenn die x-Koordinate den Wert 0 hat, wird xDirection auf +1 gesetzt: Damit wird die Richtung vom linken Rand weg eingestellt.
* Wenn die x-Koordinate den Wert $sheet->width - 1 hat, wird xDirection auf -1 gesetzt. Damit wird die Richtung vom rechten Rand weg eingestellt.
* Analog yDirection

== move() ==
* Erzeuge die Methode mit dem Parameter sheet und dem Ergebistyp bool.
* Der Code kommt später. Liefere false als Ergebis.

= Klasse Simulator =
* Erzeuge eine Klasse, mit den Attributen:
** sheet: das Zeichenblatt.
** Ein Array statics, das die Hindernisse enthält.
** Ein Array mobiles, das die Roboter enthält.
* Der Konstruktor bekommt den Parameter sheet.
== add() ==
* Definiere eine Methode add, die ein Element bekommt und den Parameter isStatic (als bool).
* Wenn isStatic true ist, trage in die Liste statics ein.
* Sonst trage in die Liste mobiles ein.
* Zeichne das Element.

== buildBarriers() ==
* Definiere eine Methode, die als Parameter die Anzahl Reihen (rows) und Spalten (cols) bekommt.
* Die Hindernisse (Rechtecke) sollen eine Breite width und Höhe height haben.
** $width = ($this->sheet->width - 1) / $rows / 2;
** Analog $height
* Der Abstand zum nächsten Hindernis soll $width bzw. $height haben
* Der Abstand vom Außenrand soll die Hälfte von $width bzw. $height sein.

== buildRobots() ==
* Die Methode hat den Parameter count.
* Es werden count Roboter erzeugt und in der Liste mobiles eingetragen.

== show() ==
Die Methode löscht das Terminal (clearTerminal) und zeichnet das Blatt.

== step() ==
* Die Methode liefert einen bool-Wert: Wenn es eine Bewegung gab: true, sonst false.
* Die Methode hat eine Variable $moves.
* In einer Schleife werden alle Elemente aus mobiles geholt und deren Methode move() aufgerufen.
* Wenn diese den Wert true liefert (Element hat sich bewegt), dann erhöhe $moves.
* Liefere false, wenn $moves gleich 0 ist, sonst true 

= Hauptprogramm =
* Erzeuge ein Blatt.
* Erzeuge einen Simulator.
* Erzeuge Hindernisse.
* Erzeuge Roboter.
* Eine Schleife: Solange es Bewegungen gibt, führe die Methode step() aus, danach warte 1 Sekunde.
* Gib die Anzahl der Schleifen aus, die benötigt wurden.
* Probiere das Programm aus.

= Implementierung der Methode Robot::move() =
* Setzen den Rückgabewert $rc auf false.
* Prüfe, ob der Zielpunkt erreicht ist.
* Wenn nein:
** Setze die Variablen $x und $y auf die aktuelle Position
** Wenn $x nicht den Wert von $target->x hat, ändere $x so, dass $x näher an $target->x ist
** Analog $y
** Korrigiere die Richtungen, wenn nötig: checkDirection()
** Wenn der Punkt (x, y) belegt ist:
*** Bewege x in die eingestellte Richtung
*** Wenn der Punkt (x, y) belegt ist: Bewege y in die eingestellte Richtung
** Wenn der Punkt (x, y) nicht belegt ist:
*** Zeichne das Ziel.
*** Lösche die alte Position (Zeichnen mit Weiß).
*** Merke die Position.
*** Zeichne den Punkt
*** Merke, dass bewegt wurde: $rc = true