Московский Энергетический Институт

(Технический университет)

Лабораторная работа № 3.

Выполнил: ст. гр. А-13-05 Петров С. А.

Проверила: ст.преп. Гречкина П.В.

18.04.2009.

Оглавление

Постановка задачи. - 3 -

Описание предметной области. - 3 -

Описание имитационной модели. - 4 -

Типы ресурсов. - 4 -

Ресурсы. - 4 -

Операции. - 4 -

Интерфейс. - 5 -

Файл выполнения. - 7 -

Статистика. - 7 -

Приложение. - 8 -

Постановка задачи.

Реализовать с помощью комплекса РДО логическую игру ‘Спички’. Правила игры достаточно просты. На столе лежит N* спичек. Два игрока (один из которых компьютер) поочерёдно вытаскивают одну, две или три спички. Проигрывает тот, кто забирает последнюю спичку. В данной реализации игры, первым всегда ходит человек.

*игру можно запускать с 59>N>0, задав константу “Спичек_на_столе”

Описание предметной области.

Данная игра является логической, и имеет правильную стратегию игры при которой победитель зависит от начального количества спичек на столе. Рассмотрим возможные варианты на примерах.

Пример 1.

Пуст на столе 5 спичек, и ход игрока А.

Если игрок А возьмёт 1 спичку, то В возьмёт 3 и последняя спичка останется игроку А.

Если игрок А возьмёт 2 спички, то В возьмёт 2 и последняя спичка останется игроку А.

Если игрок А возьмёт 3 спичку, то В возьмёт 1 и последняя спичка останется игроку А.

Таким образом, видно, что тот игрок чей ход при оставшихся 5 спичках на столе проигрывает.

Пример 2.

Пуст на столе 9 спичек, и ход игрока А.

Если игрок А возьмёт 1 спичку, то В возьмёт 3 и игрок А окажется в ситуации 1 ( пример 1), которая как мы знаем проигрышная для него.

Аналогично получается, если А возьмёт 2 или 3 спички. В этих случаях В тоже оставит игрока А в проигрышной ситуации 1.

Обобщив результаты примеров, видно, что проигрышными ситуациями для ходящего являются:

1,5,9,13,17….. Таким образом, верной стратегией является всегда оставлять противника в проигрышной для него ситуации.

Описание имитационной модели.

Типы ресурсов.

В модели используются типы ресурсов КлассВремя и КлассИгра. Класс время содержит единственной поле Тик, и служит лишь для реализации нерегулярного события так как без него воспроизведение анимации невозможно.

$Resource_type КлассВремя : permanent

$Parameters

Тик : integer =0

$End

Класс игра содержит поля:

• ОсталосьСпичек – сколько на столе осталось спичек. Как упоминалось ранее спичек может быть от 0 до 60.

• КомпьютерУбралСпичек – сколько за свой последний ход компьютер убрал спичек. От 0 до 3.

• ЧеловекУбралСпичек- аналогично, применительно к человеку.

• Состояние – состояние игры 0 – НеНечата, 1-Начата, 2 – завершена, 3 – Состояние выхода из игры.

• Победитель – 0-победителя нет,1-победил человек,-1- победил компьютер.

$Resource_type КлассИгра : permanent

$Parameters

ОсталосьСпичек : integer [0..60] = 0

КомпьютерУбралСпичек : integer [0..3] = 0

ЧеловекУбралСпичек : integer [0..3] = 0

Состояние : integer [0..3] = 0

Победитель : integer [-1..1] = 0

$End

Ресурсы.

В модели используются два ресурса: Время и Игра. Это объекты описанных выше классов.

$Resources

Время : КлассВремя *

Игра : КлассИгра * * * * *

$End

Операции.

В программе предусмотрены следующие операции:

$Operations

РегулярнаяОперация : ОбразецРегулярнойОперации

УбратьОднуСпичку : ОбразецУбратьСпички '1' 1

УбратьДвеСпички : ОбразецУбратьСпички '2' 2

УбратьТриСпички : ОбразецУбратьСпички '3' 3

НачатьИгру : ОбразецНачатьИгру 'SPACE'

ЗакончитьИгру : ОбразецКонец 'ESCAPE'

$End

РегулярнаяОперация – увеличивает Тик на 1. Остальные операции в названии содержат суть своего действия. Действия убрать спички относятся к человеку.

Интерфейс.

Используется 1 кадр анимации.

Интерфейс при первом запуске игры:

Для начала игры можно нажать пробел, либо щёлкнуть мышью по полю начать.

Интерфейс игры ‘в процессе’:

Для хода, необходимо нажать клавиши 1,2 или 3. А также можно щёлкнуть мышью по соответствующим полям.

Ситуация проигрыша:

Ситуация выигрыша:

В любой момент программы можно выйти, нажав ESC.

Файл выполнения.

Model_name = Matchs

Resource_file = Matchs

OprIev_file = Matchs

Statistic_file = Matchs

Results_file = Matchs

Trace_file = Matchs

Frame_file = Matchs

Frame_number = 1

Show_mode = Animation

Show_rate = 0.0001

Terminate_if Игра.Состояние = 3

Статистика.

В данной модели статистика не собиралась. Можно с уверенностью сказать что, компьютер поставив противника в проигрышную ситуацию как говорится ‘своего не упустит’ и выиграет партию.

Приложение.

Файл PAT

{Операция, для возможности осуществления анимации}

$Pattern ОбразецРегулярнойОперации : irregular_event

$Relevant_resources

_Время : Время Keep

$Time = 0

$Body

_Время

Convert_event

Тик set _Время.Тик + 1

$End

{Операция устанавливает Состояние = 3, таким образом заканчивая игру}

$Pattern ОбразецКонец : keyboard

$Relevant_resources

_Игра : Игра Keep Keep

$Time = 0.0

$Body

_Игра

Convert_begin

Состояние set 3

$End

{Человек, убирает заданное количество спичек, после чего ходит компьютер}

$Pattern ОбразецУбратьСпички : keyboard

$Parameters

Количество : integer

$Relevant_resources

_Игра : Игра Keep Keep

$Time = 0.0

$Body

_Игра

Choice NoCheck

Convert_begin

ЧеловекУбралСпичек set ХодЧеловека(_Игра.ОсталосьСпичек,Количество)

КомпьютерУбралСпичек set ХодКомпьютера(_Игра.ОсталосьСпичек - _Игра.ЧеловекУбралСпичек,1)

ОсталосьСпичек set _Игра.ОсталосьСпичек - _Игра.ЧеловекУбралСпичек - _Игра.КомпьютерУбралСпичек

Победитель set Победа(_Игра.ОсталосьСпичек,_Игра.ЧеловекУбралСпичек,_Игра.КомпьютерУбралСпичек)

Состояние set Сост(_Игра.Победитель)

$End

{Операция начинает игру, задаёт начальное количество спичек}

$Pattern ОбразецНачатьИгру : keyboard

$Relevant_resources

_Игра : Игра Keep Keep

$Time = 0.0

$Body

_Игра

Choice from _Игра.Состояние = 0 or _Игра.Состояние = 2

Convert_begin

Состояние set 1

Победитель set 0

ОсталосьСпичек set Спичек_на_столе

$End

Файл FUN

{Константа, для задания начального количества спичек на столе}

$Constant

Спичек_на_столе : integer = 18

$end

{Случайно возвращает число 1,2 или 3, для хода компьютера, когда то находится в проигрышной позиции}

$Sequence СлучойноеЧисло_1_3 : integer

$Type = by_hist 11111

$Body

1 1 0.333

1 2 0

2 2 0.334

2 3 0

3 3 0.333

$End

{Компьютер пытается поставить человека в проигрышную позицию, а если сам находится в ней то случайно берёт 1,2 или 3 спички}

$Function ХодКомпьютера : integer = 0

$Type = algorithmic

$Parameters

Осталось : integer

Итератор : integer

$Body

Calculate_if Осталось <= 0 ХодКомпьютера = 0

Calculate_if Осталось = 1 ХодКомпьютера = 1

Calculate_if Осталось = 2 ХодКомпьютера = 1

Calculate_if Осталось = 3 ХодКомпьютера = 2

Calculate_if Осталось = 4 ХодКомпьютера = 3

Calculate_if Осталось - 1 - 4*Итератор = 0 ХодКомпьютера = СлучойноеЧисло_1_3

Calculate_if Осталось - 1 - 4*Итератор <= 3 ХодКомпьютера = Осталось - 1 - 4*Итератор

Calculate_if Осталось - 1 - 4*Итератор > 3 ХодКомпьютера = ХодКомпьютера(Осталось,Итератор + 1)

$End

{Исправляет количество спичек, если человек хочет убрать больше, чем осталось}

$Function ХодЧеловека : integer = 0

$Type = algorithmic

$Parameters

Осталось : integer

Убрать : integer

$Body

Calculate_if Осталось < Убрать ХодЧеловека = Осталось

Calculate_if Осталось >= Убрать ХодЧеловека = Убрать

$End

{Проверяет есть ли победитель}

$Function Победа : integer = 0

$Type = algorithmic

$Parameters

Осталось : integer

ЧелУбрал : integer

КомпУбрал : integer

$Body

Calculate_if Осталось <> 0 Победа = 0

Calculate_if Осталось = 0 and КомпУбрал = 1 Победа = 1

Calculate_if Осталось = 0 and КомпУбрал = 0 Победа = -1

Calculate_if 1 = 1 Победа = -1

$End

{Изменяет состояние, если есть победитель}

$Function Сост : integer = 1

$Type = algorithmic

$Parameters

Победитель : integer

$Body

Calculate_if Победитель = -1 or Победитель = 1 Сост = 2

$End

Файл FRM

$Frame Frame1

$Back_picture = <128 255 200> 800 600

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 60 rect[30,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 60 ellipse[27,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 60 ellipse[27,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 59 rect[42,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 59 ellipse[39,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 59 ellipse[39,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 58 rect[54,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 58 ellipse[51,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 58 ellipse[51,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 57 rect[66,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 57 ellipse[63,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 57 ellipse[63,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 56 rect[78,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 56 ellipse[75,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 56 ellipse[75,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 55 rect[90,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 55 ellipse[87,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 55 ellipse[87,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 54 rect[102,200,4,100,<255 255 0>,<255 255 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 54 ellipse[99,196,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]

Show_if Игра.ОсталосьСпичек >= 54 ellipse[99,296,10,8,<127 0 0>,<127 0 0>]