Cím: Az őrült autós
Szerző(k):  Simonovits Miklós 
Füzet: 1985/február, 69 - 74. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Szakmai cikkek

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A program a következő játékot valósítja meg.* Autók rohannak a képernyőn alulról felfelé, több sorban, párhuzamosan, azonos sebességgel. A mi autónkat egy csillag (szorzójel) képviseli. Ezt a csillagot mozgatjuk a képernyő 7. sorában vízszintesen jobbra (az L gombbal) vagy balra (az A gombbal). Ha a képernyő bal oldaláról átérünk a csillaggal a jobb oldalra anélkül, hogy a felfelé áramló autókba ütköznénk, akkor nyertünk. A gép közben számolja az eltelt időt. Ha karambolozunk, akkor a gép ezt írja ki, továbbá azt, hogy milyen messze jutottunk el a képernyő bal szélétől.

 

Megjegyzés. Mivel az autók gyorsan rohannak felfelé, az adott magasságban mozgó csillag azt a benyomást kelti, mintha az autósorral szemben haladna.
 

A játék sebességéről. A program egyszerűbb változatában egy autót egy (vagy három) nulla jel képvisel. Ha minden pillanatban külön nyomtatnánk az autókat oda, ahol lenniük kell, az élvezhetetlenül lassúvá tenné a játékot. Ehelyett a legalsó sorba nyomtatjuk az autókat, amitől az előzőleg kinyomtatott autók automatikusan egy sorral feljebb csúsznak. Ez a soremelés adja az autók felfelé áramlását, ez az egyik oka, hogy programunk kielégítően gyors. Még mindig nagyon lassú lenne azonban, ha a legalsó sorba a hat-nyolc autót külön-külön nyomtatnánk. Ezért egy olyan A$(I) string-sorozatot képezünk, amely betűközökből és az autóknak megfelelő alakzatokból áll, azt nyomtatjuk I=∅, 1,..., 9-re a képernyő aljára, majd újra kezdjük I=∅-nál. A gyorsítást tehát az adja, hogy például az
A$(I)="∅∅∅∅∅∅∅∅∅"
kinyomtatása egyetlen lépés, de 9 autó megjelenítése (feltéve, hogy egy autót éppen egy ∅-val ábrázolunk).
A csillag árnyéka. A programban a csillag a felülről számított 7. sorban mozog jobbra-balra. Egy-egy autósor kinyomtatásakor a csillag is feljebb csúszik, majd egy újabb csillagot nyomtatunk ki a 7. sorba. Így azután általában több csillagot is látunk a képernyőn, de csak egyik ,,érvényes''. Ez ellen lehetne védekezni az ,,árnyékcsillagok'' kiirtásával. Alább találsz erre is egy feladatot.
 

Egy feladatsorral kezdjük: ha ezeket a feladatokat megoldottad, már könnyű lesz megírnod, vagy legalább is megértened az Őrült Autós programot.
Az alábbiakban hosszú stringeket készítünk. Ilyenkor gyakran nem elég az az 50 hely, amit a gép a string-műveletekre automatikusan biztosít. Ezt OS hibaüzenet jelzi. Biztosíthatjuk magunkat ez ellen, ha a program elejére elhelyezünk egy CLEAR 5∅∅ vagy CLEAR 1∅∅∅ utasítást. A gép CLEAR N hatására N byte-ot (helyet) köt le string-készítésre (string-műveletekre). (A DIM-eket tegyük a CLEAR után! )
 

A játékot két változatban fogjuk megépíteni. Az első változatban három egymás alatti ∅ jelöl egy autót, a másik változatban megtanulunk bonyolultabb ,,grafikus'' alakzatokat nyomtatni, és ilyenekből állítjuk elő az autókat.
Az első változatban az autókat ,,egyesével'' írjuk be egy sémába: az A$(I)-ket magunk készítjük el. A második változatban megadjuk a gépnek, hogy milyen sűrűn akarjuk az autókat. Ebből az A$(I)-ket a gép állítja elő.
Az első változatban nem foglalkozunk az adminisztrációval, mindent a legegyszerűbb formában intézünk el. A második változat már majdnem kidolgozott változat: jól működik és legfeljebb apróságokat érdemes javítani rajta.
Mindkét program azonos felépítésű: egybevezető résszel kezdődik, majd egy ciklus következik, amelyben
 

a) kinyomtatunk egy új autósort,
b) mozgatjuk az őrült autóját,
c) ellenőrizzük, nem karamboloztunk-e.
 


A befejező rész jelzi, hogy nyertünk-e vagy karamboloztunk (és a jobb változatban kijelzi a teljesítményünket is).
 

Feladatok
 

1 . Készíts egy ciklust, amelyik az alábbi A$(I)-t nyomtatja ki ciklikusan I=∅, 1, 2, ..., 9-re, majd elölről I=∅, 1, 2, ..., 9-re:
 
 


(Az mindegy, hogy hogyan töltöd ki a helyeket nullákkal és betűközökkel, de végül ezek sűrűsége és szabálytalansága fogja meghatározni a játék nehézségét.)
2. Módosítsd az előző feladat programját úgy, hogy a gép mindegyik A$(I)-t háromszor nyomtassa ki egymás után. Lásd el a programot egy INPUT V kezdéssel és egy 1∅∅/V-es lassító ciklussal*; V lesz az autók áramlásának sebessége.
3. Készíts egy programot, amelyik a fentiek mellett egy csillagot (szorzó-jelet) mozgat a 7. sorban jobbra-balra (INKEY$-ral, A és L hatására).
4. Írj egy programot, amelyik bekér 10 egész számot 0 és 1023 között és PRINT @K, "X" hatására X-eket tesz a megfelelő helyekre. Ezután INKEY$-ral mozgathatsz egy csillagot a képernyőn négy irányba és ha olyan helyre érsz, ahol X áll, akkor a gép kiírja: ,,Karamboloztál!''
5. Próbáld ki a következő programot J=1, 2, 3-ra:
 
 


Azt tapasztaljuk, hogy egy betű helyére különböző geometriai alakzatokat is nyomtathatunk.
Érdekesebb alakú autókat (UFO-kat) gyárthatunk, ha a következő programsort használjuk:
 
 


Mi a CHR$(19∅)+CHR$(189) alakú autókat fogjuk használni.
6. A fenti feladatok alapján írd meg az Őrült Autós program egyszerűbb változatát az alábbi segítséget is figyelembe véve:
 

(i) A programot kezdd a
 
 


sorral. Az ezután következő sorok definiálják A$(I)-t I=1, 2, ..., 1∅-re az 1. feladatban leírt módon. (Amikor már működik a program, akkor változtathatsz a ∅-k sűrűségén, hogy a játékot élvezetessé tedd.)
(ii) Mindegyik A$(I)-t háromszor nyomtasd ki, mielőtt a következőre áttérnél.
(iii) A csillagot a
PRINT@384+K,''*'';:PRINT@96∅,''''
segítségével nyomtasd ki. Itt a második PRINT miatt fog a következő PRINT A$(I) a legalsó sorba nyomtatni. (Egy másik megoldás: PRINT @96∅, A$(I)).
(iv) Akkor nyersz, ha az INKEY$ által szabályozott K értéke eléri 55-öt.
(v) Amikor a KARAMBOL-t ellenőrzöd, akkor nem arra vagy kíváncsi, hogy A$(I)K-adik helyén ∅ van-e vagy sem, hiszen a kocsi magasságában ilyenkor éppen A$(I-2) van, vagy valami ilyesmi: egy korábbi A$(H). Gondold át, hogyan tudod H-t úgy megkapni, hogy az
IF MID$(A$(H),K,1)=''∅''
feltétel éppen akkor teljesüljön, ha a csillagod egy ∅-t talál el. (Attól függően, hogy hogyan valósítod meg a programot, néha csak minden második lépésben nyomtat ki A$(I)-t, minden második sort üresen hagy, vagy esetleg mindegyik sorba nyomtat. Mindenesetre három autósorral lejjebb A$(H+1), hat sorral lejjebb A$(H+2) van, ...)
7. Írd meg az Őrült Autós játék fejlettebb változatát is, az alábbiak alapján:
A bemenő adatok: kocsiáradat sebessége V, kocsik sűrűsége P∈(0, 1), a véletlen szám generátor ,,magja'' Q.
(i) Vedd alapul az egyszerűbb változatban elmondottakat.
(ii) Készíts egy véletlenszám-generátort, amely 100 (0, 1) közötti számot ad ki. X1, X2. ..., X1∅∅-at. Egy INPUT-tal bevitt P-re a gép ellenőrizze, X1<P teljesül-e. Ha igen, akkor (definíció szerint) legyen A(I)=1, egyébként A(I)=∅!
(iii) Készíts 10 darab A$(I) vektort, melyek mindegyikében legyen 10 darab 2 szélességű hely, ahová autókat tehetünk és bármely két ilyen hely között két kihagyás:
 
 


Ahová XX-et raktunk, oda tegyél CHR$(19∅)+CHR$(189)-et vagy hagyj ott két üres helyet attól függően, hogy A(10*I+J)=1 vagy ∅. Így az autók sűrűsége hozzávetőlegesen P lesz: P=0.3 esetén 30 körül fog járni.
(iv) Ezekkel az autókkal készítsd el az autók felfelé áramló seregét. Az őrült autós autója most "##" legyen, tehát szintén kettő szélességű. Így jobban is látszik.
(v) Számold az eltelt időt. A végén nyomtasd ki.
(vi) A programot kezdd egy megfelelő bevezető résszel, melyben ismerteted, hogyan kell használni a játékot.
(vii) Ha karamboloztál vagy ha nyertél, 10 másodperc után a gép kezdjen új játékot az eredeti pályán. (Ha új pályára vágysz vagy új játéksebességre, BREAK + RUN-nal indíts újra.)
 

Megjegyzés. A fentiekben A$(I) végére 12 szabad helyet raktunk, hogy A$(I) 54 hosszúságú legyen. Lehetne még hosszabb is, de ha rövidebbre választjuk, hibajelzést kapunk karambol-ellenőrzéseink során. (Miért?)
Rátérünk a programra. Rögtön a fejlettebb változatot adjuk meg, a 7. feladat megoldását.
 

Magyarázat
 

A program 1∅ sorában levő CLEAR 1∅∅∅ biztosítja a helyet a gép memóriájában az ,,AUTÓK KÉSZÍTÉSE'' egységben történő string-műveletekhez. Ha kihagynánk, OS hibaüzenet jelezné, hogy e string-műveletékre szánt 50 hely nem elegendő. A 3∅‐12∅ sorok közlik a játékra vonatkozó információkat. 21∅‐23∅-ban egy 10×10-es véletlen mátrixot (100 hosszúságú A(N) vektort) készítünk a 1∅∅-ban bekért Q négyzetgyökével (amit szintén Q-val jelölünk) és a 11∅-be bekért 0<P<1 számmal. Minél nagyobb P, annál sűrűbbek lesznek 1-ek A(N)-ben és annál több autót fogunk generálni az ,,AUTÓK KÉSZÍTÉSE'' elnevezésű egységben. A játék élvezhető már P=0.3-mal is, nehézzé kezd válni P=0.45-nél és lényegében megnyerhetetlen P=0.55-nél. A 25∅-26∅ sorok kinyomtatják a kapott A(N)-eket 10×10-es elrendezésben (mátrixban). Ott lesznek az autók, ahol most 1-eket látunk. Ha ezt az ellenőrzést feleslegesnek tartod, tedd REM-be.
Az adatok bevitele automatikus értékadással történik: valahányszor az INPUT ... megkérdez egy adatot Q, T és P közül, válaszolhatunk a szabályoknak megfelelően, de az is elég, ha lenyomjuk NL-t: előzőleg ugyanis már választott a program értéket ezen adatok számára, így azonnali NL esetén megtartja ezeket: Q=2 majd 2, T=10, P=0.4.
Az AUTÓK KÉSZÍTÉSE egységnél vigyázzunk a megfelelő számú betűközre! A felfelé futó autók mindig két karakter szélességűek, és a 4., 8., 12., 16., ... oszlopokban kezdődhetnek. Ez azt jelenti, hogy két autóoszlop között mindig lesz két egységnyi pihenőhely a mi két karakter szélességű autónknak is. Ez megkönnyíti a játékot. A 33∅ sor aktiválása (REM elhagyása) esetén a sorok fele beljebb kezdődik, megszűnik a pihenő-sáv, megnehezedik a játék.
 
 


A 32∅-37∅ sorokban B$ éppen A$(I) már elkészült része. Mindenütt írhattunk volna A$(I)-t is B$ helyett. Próbáld ki, mi történik, ha A$(I) végére nem teszel (elég) üres helyet (37∅-es sor). K számolja, mennyit haladunk jobbra, FI pedig a futási időt.
43∅ hatására a gép kinyomtat egy üres sort a képernyő aljára, ezután kinyomtatja a soron következő autókat ugyanide, de persze előbb megemel mindent egy sorral. Ez tulajdonképpen az egész autóáramlás alapja. Ha csak PRINT @96∅, A$(I)-t használnánk 43∅ helyett, az autók áramlata kétszer ilyen sűrűvé válna. (Ilyenkor a karambol ellenőrzés megváltozik!)
A 44∅ sor intézi el, hogy A$(∅), ... A$(9) után megint A$(∅) következzen kinyomtatásra.
46∅ folyamatosan mutatja az eltelt időt a bal felső sarokban. Ha úgy találod, hogy idegesítően gyorsan fut, FI helyett INT(FI/4)-et nyomtasd ki.
A 45∅‐5∅∅ ciklus várja, hogy lenyomjunk egy gombot: A-t vagy L-et, majd egy idő után ,,lejár'': 51∅ kinyomtatja a képernyő felső harmadába a mi ,,autónkat'', "##"-ot. Ha viszont lenyomjuk A-t vagy L-et, a gép nem várja meg a Z-ciklus lejártát. Így a játék akkor is felgyorsul, ha lassúra állítjuk be, de gyorsan nyomogatjuk A-t és L-et. Ez izgalmasabbá teszi a játékot.
A KARAMBOL? egységben ellenőrizzük, hogy nem került-e ugyanoda a "##" és egy A$(J) autója. Ha nem, akkor 55∅ visszaküld 43∅-ra: kinyomtat egy új autósort és várja, hogy lépünk-e. Ha viszont karamboloztunk, 56∅ jelzi ezt, K-t is kinyomtatva. Így megtudjuk, hogy milyen messzire sikerült elkerülnünk a balszéltől.
Ha "##"-gal elérkeztünk az 54 pozícióra, akkor NYERTÜNK, amit a program 52∅ sora jelez ki.
Mindkét esetben az 57∅ sornál kötünk ki, ahol egy HAMIS INPUT állítja le a gépet. Leolvashatjuk az eltelt időt, és eldönthetjük, hogy NL-lel folytatjuk-e a játékot a megelőző pályán és sebességgel, vagy BREAK + RUN-nal új játékba kezdünk.
 

Feladatok
 

1. Tüntesd el a játékból az árnyék-csillagokat!
2. Módosítsd a játékot úgy, hogy ne függjön az autók áramlási sebessége attól, hogy milyen gyorsan nyomogatjuk A-t és L-et!
3. Módosítsd az autók generálását úgy, hogy különböző alakú autók is megjelenjenek a pályán!
*Részlet a szerző ,,Számítástechnika'' c. tankönyvéből.

*Ez a következő üres magú ciklust jelenti: FOR I=1 TO 1∅∅/I: NEXT I.