Java Programmeringsutfordring: Legge til Arrays til det enkle Tic-Tac-Toe-programmet

Dette Java programmering utfordring bygger på de tidligere utfordringene i denne Tic-Tac-Toe serien og tester din evne til å bruke arrayer - to av dem faktisk.

I Java Programmeringsutfordring: En enkel Tic-Tac-Toe-spill og Java Programmeringsutfordring: Legge til klasse til det enkle Tic-Tac-Toe-programmet du utfordres til å skrive et program for å spille det enkle spillet Tic-Tac-Toe.

Som et spill gråter Tic-Tac-Toe for bruk av en matrise for å representere statusen til spillet. Uten arrays må du bruke en egen variabel for å representere hver firkant av brettet. Med en matrise kan du bruke en enkelt variabel til å representere alle ni firkanter.

Denne programmeringsutfordringen er enkel: Skriv en forbedret versjon av programmet som bruker arrays. Du må bruke minst to arrays i løsningen din:

1. Du må bruke en matrise som representerer brettet. Mest sannsynlig vil du bruke et endimensjonalt array med ni elementer, som følger:

   0 | 1 | 2 --- | --- | --- 3 | 4 | 5 --- | --- | --- 6 | 7 | 8
   

   Med andre ord lagres øverste venstre torg (A1) i arrayelement 0, og den nederste høyre torget (C3) lagres i arrayelementet 8.

2. Du må også bruke en matrise til å representere de åtte mulige tre-i-en-rad-vektorene.

   Du kan deretter bruke dette valget for å avgjøre om en spiller har vunnet spillet. Sannsynligvis vil du bruke et todimensjonalt utvalg for denne oppgaven. Arrangementet vil inneholde åtte, treelementarrayer, som hver representerer de tre indeksene til en bestemt tre-i-en-rad-vektor.

   Komplett utvalg vil inneholde følgende data:

   0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 3 6 1 4 7 2 5 8 0 4 8 2 4 6
   

Et ekstra krav til dette programmet er at TicTacToeBoard-klassen du lager for Denne utfordringen må være helt kompatibel med klassen du opprettet for den foregående utfordringen. Med andre ord, det må implementere nøyaktig samme metoder. For enkelhets skyld gjentas disse metodene i følgende tabell.

Fordi disse metodene refererer til firkantene i tic-tac-toe-kortet ved hjelp av kolonnebetegnelser som A1 eller B2, må implementeringen din kartlegge disse betegnelsene til indeksnumre. For eksempel, hvis strengen A1 er overført til playAt-metoden, må programmet markere spillet på indeks 0 i arrayet.

TicTacToeBoard Class

Constructor	Beskrivelse
TicTacToeBoard	Oppretter en ny TicTacToeBoard med alle torgene tomme.
Metode	Beskrivelse
ugyldig nullstilling ()	Tilbakestiller statusen til hvert felt for å tømme.
void playAt (String square, int player)	Markerer angitt kvadrat (A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2 eller C3) for den angitte spilleren (1 for X, 2 for O). Kaster ut IllegalArgumentException hvis firkantet ikke er en av de tillatte verdiene, spilleren er ikke 1 eller 2, eller den angitte firkanten er ikke tom.
int isGameOver ()	Bestemmer om spillet er over. Returnerer 0 hvis spillet ikke er over, 1 hvis X har vunnet spillet, 2 hvis O har vunnet spillet, og 3 hvis kampen er uavgjort. Spillets sluttbetingelser er som følger: 1: Hvis en rad, kolonne eller diagonal inneholder alle X-er. 2: Hvis en rad, kolonne eller diagonal inneholder alle O-er. 3: Hvis det ikke er tomme firkanter og verken X eller O har vunnet.
int getNextMove ()	Returnerer et heltall som representerer neste trekk for datamaskinens motstander. Denne metoden bør gjøre en rudimentær innsats for å velge et godt trekk, i henhold til følgende strategi: * Hvis senteret (kvadrat B2) er tomt, spiller du midtfeltet. * Hvis senteret ikke er tomt, men noen av de fire hjørnene (firkantene A1, A3, C1 eller C3) er tomme, spiller du en av hjørnene (det spiller ingen rolle hvilken). * Hvis senteret ikke er tomt og ingen hjørner er tomme, spiller du en av kantene (firkantene A2, B1, B3 eller C2).
String toString ()	Returnerer en streng som representerer styrets nåværende status. Strengen inneholder nybegynne tegn for å vise rader og separatorlinjer på separate konsolllinjer, som i dette eksemplet: O | | O - | - | - | X | - | - | - | X |

Som en ytterligere utfordring, for denne versjonen av TicTacToeBoard-utfordringen, bør dataspilleren bruke en mer intelligent strategi mot den menneskelige motstanderen. Bestem datamaskinens spill som følger:

1. Hvis det er mulig for datamaskinen å vinne på neste spill, bør datamaskinen spille på vinnende firkant.

2. Hvis det er mulig for den menneskelige motstanderen å vinne på sitt neste spill, skal datamaskinen spille i den menneskelige motstanderens vinnende firkant for å blokkere seieren.

3. Hvis midtpunktet er tilgjengelig, bør datamaskinen ta midtfeltet.

4. Hvis noen hjørnefirkant er tilgjengelig, skal datamaskinen spille i en av de tilgjengelige hjørnene.

5. Datamaskinen bør spille i en tilgjengelig kantkant.

Merk at for å implementere denne strategien må du utvikle en rutine som kan avgjøre om en spiller kan vinne på sitt neste trekk. For å gjøre dette må du se på hver av de åtte, tre-i-rad-vektorer for å avgjøre om vektoren inneholder ett tomt firkant og hvis hver av de to andre rutene inneholder merker for samme motstander (det er, to X'er eller to O'er).

Du kan gjøre det ved å bruke 0 for å representere et tomt firkant, 1 for å representere en X og 2 for å representere en O. Men det ville kreve ganske komplisert logikk - noe som dette ville være nødvendig, forutsatt at s1, s2, og s3 er heltall som inneholder innholdet i de tre rutene av en av de åtte, tre-i-en-rad vektorer:

hvis (s1 == 0 & s2 == 1 & s3 == 1) // X kan vinner ved å spille i s1 hvis (s2 == 0 & s1 == 1 & s3 == 1) // X kan vinne ved å spille i s2 hvis (s3 == 0 & s1 == 1 & s2 == 1) // X kan vinne ved å spille i s3

Så her er et tips: I stedet for å bruke 0, 1 og 2 for å representere en tom firkant, en X og en O, bruk primtallene 2, 3 og 5 i stedet.Deretter, for å bestemme om en spiller kan vinne på en gitt vektor, må du bare multiplisere de tre verdiene for den vektoren. Hvis resultatet er 18, kan X vinne (233 = 18). Hvis resultatet er 50, kan O vinne (255 = 50).

Merk også at selv om denne strategien er en forbedring i forhold til strategien som er brukt for tidligere versjoner av programmet, er det fortsatt ikke en perfekt strategi: Du kan fortsatt slå datamaskinen med riktig rekkefølge av spill. Hvis du vil ha en ekstra utfordring, bør du vurdere hvilken ekstra strategi som er nødvendig for å gjøre spillet ubrukelig, og utarbeide en måte å implementere den nye strategien på.

Du finner løsningen på denne utfordringen på nedlastingsfanen i Java All-in-One for Dummies, 4. utgave produktside.

Lykke til!