2. Анализ задачи

Классическая игра «Морской бой» представляет собой два игровых поля (игрока и его соперника) размером 10 на 10 клеток, обозначением буквами от А до К по вертикали и цифрами от 1 до 10 по горизонтали. Поскольку мы пишем программу для игры против компьютера в односторонний «морской бой», нам необходимо только одно игровое поле – поле компьютера. Для этого нам нужно научить его:

- расставлять произвольным образом корабли, проверяя при этом наличие свободного пространства;

- хранить в памяти расположение кораблей;

- перемещать прицел по полю, не выходя за его границы;

- показывать результат выстрела: попадание, промах;

- в любой момент времени показывать расстановку кораблей;

- завершать игру, если все корабли потоплены.

Входные данные:

1. Управление прицелом.

2. Выстрел.

3. Показать расстановку кораблей.

4. Выход из программы.

Выходные данные:

1. Перемещение прицела по полю при нажатии определенных клавиш.

2. Отображение результата выстрела с соответствующим звуковым сопровождением.

3. Показ расстановки кораблей.

4. Соответствующий звуковой сигнал, если указанная клетка уже обстреливалась.

5. Сообщение о завершении игры, если все корабли потоплены.

3. Описание алгоритма программы

Для реализации игры нам необходимы:

Константы

• s – массив литер от «А» до «К»;

• s1 – массив строк чисел от «1» до «10»;

• step – размер стороны клетки в пикселах;

• v, g - координаты левого верхнего угла игрового поля;

Нужно как-то хранить игровое поле в памяти компьютера. Наиболее подходит для этого матрица размером 10 на 10 клеток (записей). Определим для этого соответствующий тип

Тип.

• kletka – запись;

• x, y – координаты клетки поля;

• stat – информация о клетке (0-свободна, 1- занята кораблем, -1-попали, 2-промахнулись);

• Sea – двухмерный массив записей;

Переменные

• drive, mode: переменные инициализации графического режима;

• cell: тип kletka;

• Pole: тип Sea;

• i, j: указатели на запись в массиве;

• count: счетчик подбитых кораблей;

• key: код нажатой клавиши;

• l: счетчик цикла задержки показа расстановки кораблей ;

Процедуры

• Init - инициализация графического режима;

• Image – создает картинку игрового поля;

• Setup – заполняет массив Pole координатами клеток и устанавливает их «свободное» состояние;

• Setup_Ship – расставляет случайным образом корабли на поле;

• Pricel – рисует или стирает прицел на поле;

• Mysound – подает звуковой сигнал при попадании в уже обстрелянную клетку;

Функции

• Freecell – определяет наличие свободного места вокруг корабля при его установке.

Остановимся на работе программы более подробно.

Работа основного модуля начинается с обновления датчика случайных чисел, чтобы добиться реальной случайности расположения флота компьютера. Далее вызывается

процедура Init

Она автоматически инициирует нужный драйвер и установит наиболее подходящий для дисплея режим. Если обнаружена ошибка инициализации графического режима, то на экран выводится сообщение о ней и происходит выход из программы.

С помощью стандартных процедур рисуем заставку с информацией об авторе работы, названием игры, способом управления и предложением нажать любую клавишу для начала игры. После выполнения этого условия переходим к созданию игрового поля компьютера на экране. Для этого обратимся к процедуре Image.

Процедура Image

Входные данные:

• v, g - координаты левого верхнего угла игрового поля;

• s – массив литер от «А» до «К»;

• s1 – массив строк чисел от «1» до «10»;

Внутренние переменные:

• x, y – рабочие координаты;

Выходные данные:

• Готовое к игре изображение игрового поля.

Данная процедура очищает экран от предыдущих изображений, устанавливает для фона цвет «морской волны» и рисует в центре экрана белый квадрат, разбитый на клетки, с буквенным обозначением по вертикали и численным по горизонтали.

Перед началом процесса размещения кораблей, необходимо очистить поле, т.е. все клетки должны быть пустыми. Условимся, что все они будут иметь значение 0. Занятая кораблем: 1, при попадании в корабль: -1, при промахе: 2. Кроме этого нам необходимо указать координаты для каждой клетки. Это нужно для того, чтобы в дальнейшем, в зависимости от ситуации рисовать в клетке либо прицел, либо корабль, либо крестик, либо точку. Поэтому, следующей в программе вызывается процедура Setup.

Процедура Setup

Входные данные:

• Pole – массив записей;

• v, g - координаты левого верхнего угла игрового поля и соответственно первой клетки;

• step – приращение для координат следующей клетки;

Внутренние переменные:

• i, j – переменные цикла:

• a,b – координаты следующей клетки;

Выходные данные:

• Инициализированный массив записей – Pole.

Данная процедура, взяв для первой клетки координаты из констант v, g, переходит к следующей записи. Прибавив константу step к предыдущим координатам, записывает их новые значения для каждой последующей клетки на игровом поле, а так же устанавливает ее «нулевое» состояние.

По правилам игры два корабля не могут соприкасаться друг с другом, т.е. между ними должно быть пустое пространство минимум в одну клетку. Нам понадобится вспомогательная функция Freecell, которая позволит определить, можно ли поставить однопалубный корабль в указанную клетку или нет. Для этого необходимо проверить саму эту клетку и все соседние (их 8 штук). И только если все они не заняты, можно дать положительный ответ (True), в противном случае - отрицательный (False).

Функция Freecell

Входные данные

• Pole – инициализированный массив записей;

• x, y – номер случайно выбранной записи в массиве;

Внутренние константы

• d – двухмерный массив;

Внутренние переменные

• dx, dy – номер проверяемой клетки;

• i – счетчик цикла;

Выходные данные

• ложь или истина (будет ли соприкасаться клетка с другим кораблем или нет, и не выходит ли она за пределы поля).

Функция Freecell получает от процедуры Setup_Ship номер ячейки. Если она свободна и не выходит за пределы поля, тогда с помощью массива d определяются координаты соседних клеток и проверяется их статус. В случае, когда все клетки свободны, функция возвращает в процедуру значение «истина».

На поле должны находиться следующие корабли: один четырехпалубный, два трехпалубных, три двухпалубных и четыре однопалубных. Процедура, расставляющая эти корабли должна выполнять следующие действия: взять случайную свободную ячейку и проверить, можно ли поставить текущий корабль горизонтально или вертикально. Если да, то корабль размещается на игровом поле и обработка переходит к следующему. Если нет, то возвращаемся к выбору координат. Порядок расстановки должен быть от большего корабля к меньшему, что бы не возникла ситуация невозможности размещения ни в одну позицию поля. Все эти действия выполняет процедура Setup_Ships.

Процедура Setup_Ships

Входные данные

• Pole – массив записей;

Внутренние переменные

• х, у – случайно выбираемые координаты ячейки;

• stend – положение 4-х палубного корабля по вертикали или горизонтали;

• i – счетчик цикла;

• N, M – какой корабль и в каком количестве располагается на поле;

• kx, ky – каким образом будет располагаться корабль;

• В – флаг возможности установки корабля в указанную позицию.

Выходные данные

• Расставленные случайным образом корабли;

Поскольку 4-х палубный корабль располагается на поле первым, его можно поместить в любое место. С помощью переменной stend определим его направление и, используя цикл for, разместим его на поле, начиная с клетки, указанной переменными х, у.

Теперь можно разместить остальные корабли. С помощью переменных kx, ky определим, как будет располагаться корабль. Зададим для х, у случайные значения и передадим их функции Freecell. Если после проверки всех необходимых ячеек функция сохранит флаг В «истина», то в это место устанавливается корабль. В противном случае процедура выбирает другие значения х, у.

Вернемся в основную программу и с помощью переменных i, j установим запись с информацией о первой клетке, а также обнулим счетчик подбитых кораблей count.

Координаты клетки, по которой производится выстрел, можно вводить буквами и цифрами. Но если ее можно будет указать с помощью прицела, который перемещается по полю, игра станет более наглядной. Опишем процедуру Pricel.

Процедура Pricel

Входные данные

• n – номер цвета;

• координаты клетки (в пикселах);

Выходные данные

• в зависимости от выбранного цвета, нарисованный или «стертый» прицел в клетке.

Процедура Mysound будет подавать определенный звуковой сигнал в случае повторного выстрела по клетке.

Теперь, когда компьютер полностью готов к игре, начнем основной цикл программы, цикл диалога с компьютером. В этом цикле он следит за тем, какие клавиши нажаты и сколько потоплено кораблей.

Нажата клавиша перемещения прицела.

Если прицел не выходит за границу поля; стираем его, переходим к следующей клетке по указанному направлению и снова рисуем прицел.

Нажата клавиша выстрела.

Проверяем информацию о статусе клетки.

Если в ней находится корабль

• производим звук взрыва;

• отмечаем клетку крестиком;

• изменяем статус клетки на «убит»;

• увеличиваем счетчик подбитых кораблей на единицу.

Если клетка пуста

• подаем звуковой сигнал промаха;

• отмечаем клетку точкой;

• изменяем статус клетки на «стрелял, но не попал».

Если клетка отмечена крестиком

• подаем звуковой сигнал процедурой Mysound.

Если клетка отмечена точкой

• подаем звуковой сигнал процедурой Mysound.

Нажата клавиша показа расстановки кораблей

• последовательно проверяем все клетки игрового поля;

• если в клетке есть корабль, независимо «живой» или «убитый», закрашиваем ее;

• показываем корабли в течении 5 секунд;

• вызываем процедуру Image, которая очищает экран и заново рисует игровое поле;

• последовательно проверяем все клетки игрового поля;

• если в клетке «убитый» корабль, рисуем крестик;

• если в клетке «промах», рисуем точку;

• в правом нижнем углу поля рисуем прицел.

Цикл закончится, если будет нажата клавиша «Esc» или будут потоплены все корабли. В этом случае программа выведет сообщение о том, что игра закончена и после нажатия любой клавиши, графический режим будет закрыт, и осуществлен выход из программы.