Subtrees hinzugefügt

Quellcodes/Alg_DS_Snake/.gitignore

@@ -0,0 +1,7 @@
+**/*.sh
+**/*.class
+**/*.ctxt
+repo.adoc
+repo_subtree.adoc
+/alt
+/hide

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/Apple.java

@@ -0,0 +1,12 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+
+/**
+ * Stellt einen Apfel dar, den die Schlange fressen soll
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version April 2020
+ */
+public class Apple extends Actor
+{
+      
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/Queue.java

@@ -0,0 +1,32 @@
+/**
+ * Abstrakte Basisklasse für Queues
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version Oktober 2020
+ */
+public abstract class Queue<T>
+{
+    /**
+     * Gibt zurück, ob die Queue leer ist
+     * @return true, wenn die Queue leer ist; false sonst
+     */
+    public abstract boolean isEmpty();
+
+    /**
+     * Fügt ein neues Element hinten in der Schlange ein
+     * @param x Das neue Element
+     */
+    public abstract void enqueue(T x);
+
+    /**
+     * Entfernt das vorderste Element aus der Queue (falls sie nicht leer ist) und gibt es zurück
+     * @return Das bisherige vorderste Element
+     */
+    public abstract T dequeue();
+
+    /**
+     * Gibt das vorderste Element der Queue zurück (falls sie nicht leer ist)
+     * @return Das vorderste Element
+     */
+    public abstract T front();
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/README.TXT

@@ -0,0 +1,7 @@
+PROJECT TITLE: Snake
+PURPOSE OF PROJECT: Implementieren Sie ein Snake-Spiel
+VERSION or DATE: April 2020
+HOW TO START THIS PROJECT: Klicken Sie nach dem Kompilieren auf "Run" und drücken Sie die Leertaste
+AUTHORS: Rainer Helfrich, ZPG Informatik
+
+Verwendete Bilder aus der Greenfoot-Bibliothek

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/Snake.java

@@ -0,0 +1,102 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+import java.util.List;
+
+/**
+ * Die Schlange, die vom Spieler gesteuert wird
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version April 2020
+ */
+public class Snake extends Actor
+{
+    /**
+     * Die Queue, die die Körperelemente enthält
+     */
+    private Queue<SnakeElement> theQueue;
+    
+    /**
+     * Die aktuelle Bewegungsrichtung der Schlange
+     */
+    private char richtung;
+    
+    /**
+     * Konstanten für die vier Bewegungsrichtungen
+     */
+    private final char OBEN = 'w';
+    private final char UNTEN = 's';
+    private final char LINKS = 'a';
+    private final char RECHTS = 'd';
+
+    /**
+     * Erzeugt eine neue Schlange und platziert sie in der Welt.
+     */
+    public Snake(World w)
+    {
+        //# TODO: Erzeugen Sie eine neue Queue
+
+        //# Ende TODO
+        if (theQueue != null)
+        {
+            SnakeElement el = new SnakeElement();
+            w.addObject(el, 15, 10);
+            theQueue.enqueue(el);
+            el = new SnakeElement();
+            w.addObject(el, 14, 10);
+            theQueue.enqueue(el);
+        }
+        richtung = RECHTS;
+    }
+
+    /**
+     * Prüft, ob die Taste zum Buchstaben c gedrückt ist
+     * @param c Die Taste, die überprüft wird
+     * @return true, wenn die Taste gedrückt ist; false sonst
+     */
+    private boolean isKeyDown(char c)
+    {
+        return Greenfoot.isKeyDown(""+c);
+    }
+
+    /**
+     * Wird in jedem Zeitschritt aufgerufen
+     */
+    public void act() 
+    {
+        if (isKeyDown(OBEN) && richtung != UNTEN)
+        {
+            richtung = OBEN;
+        }
+        else if (isKeyDown(UNTEN) && richtung != OBEN)
+        {
+            richtung = UNTEN;
+        }
+        else if (isKeyDown(LINKS) && richtung != RECHTS)
+        {
+            richtung = LINKS;
+        }
+        else if (isKeyDown(RECHTS) && richtung != LINKS)
+        {
+            richtung = RECHTS;
+        }
+        SnakeWorld sw = (SnakeWorld)getWorld();
+
+        int x = getX();
+        int y = getY();
+        //# TODO
+        //# Bestimmen Sie die neue Position (x,y) der Schlange
+        //# Achtung: Was passiert, wenn die Schlange aus dem Spielfeld herausfährt?
+
+        //# Finden Sie heraus, ob sich an der Position des Kopfes ein Apfel befindet
+		
+        //# Wenn ja, entfernen Sie den Apfel aus der Welt und platzieren Sie einen neuen Apfel in der Welt.
+
+        //# Wenn nein: Befindet sich ein Körperteil der Schlange an der Position des Kopfes? Wenn ja, ist das Spiel verloren.
+		
+        //# Wenn auch das nicht der Fall ist, wird nur der letzte Teil des Schwanzes entfernt.
+
+        //# In jedem Fall wird an der neuen Position ein neuer Kopf erzeugt und in die Schlange eingefügt.
+        //# Ende TODO
+
+        setLocation(x, y);
+    }    
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/SnakeElement.java

@@ -0,0 +1,12 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+
+/**
+ * Ein Körperelement der Schlange
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version April 2020
+ */
+public class SnakeElement extends Actor
+{
+      
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/SnakeWorld.java

@@ -0,0 +1,71 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+
+/**
+ * Die Welt, in der sich die Schlange bewegt
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version 2020-04-08
+ */
+public class SnakeWorld extends World
+{
+    /**
+     * Die Ausführungsgeschwindigkeit
+     */
+    private int speed;
+    
+    /**
+     * Erzeugt eine neue Welt
+     */
+    public SnakeWorld()
+    {    
+        super(30, 20, 20); 
+    }
+    
+    /**
+     * Platziert einen neuen Apfel an einer freien Stelle in der Welt
+     */
+    public void placeApple()
+    {
+        Apple a = new Apple();
+        int x, y;
+        do
+        {
+            x = Greenfoot.getRandomNumber(getWidth());
+            y = Greenfoot.getRandomNumber(getHeight());
+        } while (getObjectsAt(x, y, SnakeElement.class).size() > 0);
+        addObject(a, x, y);
+        if (speed < 49) // danach nicht mehr spielbar
+        {
+            speed++;
+            Greenfoot.setSpeed(speed);
+        }
+    }
+    
+    /**
+     * Wird aufgerufen, wenn das Spiel verloren ist.
+     * Zeigt eine Nachricht und die Punktezahl an.
+     */
+    public void setGameOver()
+    {
+        int points = getObjects(SnakeElement.class).size() - 2;
+        removeObjects(getObjects(null));
+        getBackground().drawImage(new GreenfootImage("Game over", 64, null, null), 170, 130);
+        getBackground().drawImage(new GreenfootImage("Punkte: " + points, 40, null, null), 220, 220);
+    }
+    
+    /**
+     * Wartet auf das Drücken der Leertaste, um das Spiel zu initialisieren
+     */
+    public void act()
+    {
+        if (Greenfoot.isKeyDown("space") &&
+            getObjects(Snake.class).isEmpty())
+        {
+            setBackground((GreenfootImage)null);
+            Snake s = new Snake(this);
+            addObject(s, 15,10);
+            speed = 22;
+            placeApple();
+        }
+    }
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/01_snake_roh/project.greenfoot

@@ -0,0 +1,83 @@
+#Greenfoot project file
+class.Apple.image=apple1.png
+class.Snake.image=transparent.png
+class.SnakeElement.image=ball.png
+dependency1.from=SnakeWorld
+dependency1.to=Apple
+dependency1.type=UsesDependency
+dependency2.from=SnakeWorld
+dependency2.to=Snake
+dependency2.type=UsesDependency
+dependency3.from=SnakeWorld
+dependency3.to=SnakeElement
+dependency3.type=UsesDependency
+dependency4.from=Snake
+dependency4.to=Queue
+dependency4.type=UsesDependency
+dependency5.from=Snake
+dependency5.to=SnakeElement
+dependency5.type=UsesDependency
+dependency6.from=Snake
+dependency6.to=SnakeWorld
+dependency6.type=UsesDependency
+editor.fx.0.height=739
+editor.fx.0.width=1195
+editor.fx.0.x=552
+editor.fx.0.y=100
+height=795
+package.numDependencies=6
+package.numTargets=5
+project.charset=UTF-8
+publish.hasSource=false
+publish.locked=true
+publish.longDesc=
+publish.shortDesc=
+publish.tags=
+publish.title=
+publish.url=
+readme.height=58
+readme.name=@README
+readme.width=47
+readme.x=10
+readme.y=10
+simulation.speed=68
+target1.height=50
+target1.name=Apple
+target1.showInterface=false
+target1.type=ClassTarget
+target1.width=80
+target1.x=0
+target1.y=0
+target2.height=50
+target2.name=SnakeElement
+target2.showInterface=false
+target2.type=ClassTarget
+target2.width=100
+target2.x=0
+target2.y=0
+target3.height=50
+target3.name=Snake
+target3.showInterface=false
+target3.type=ClassTarget
+target3.width=80
+target3.x=0
+target3.y=0
+target4.height=50
+target4.name=SnakeWorld
+target4.showInterface=false
+target4.type=ClassTarget
+target4.width=90
+target4.x=0
+target4.y=0
+target5.height=50
+target5.name=Queue
+target5.showInterface=false
+target5.type=AbstractTarget
+target5.width=80
+target5.x=0
+target5.y=0
+version=3.0.0
+width=1175
+world.lastInstantiated=SnakeWorld
+xPosition=15
+yPosition=44

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/Apple.java

@@ -0,0 +1,12 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+
+/**
+ * Stellt einen Apfel dar, den die Schlange fressen soll
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version April 2020
+ */
+public class Apple extends Actor
+{
+      
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/ArrayQueue.java

@@ -0,0 +1,124 @@
+
+/**
+ * Queue basierend auf einem Array
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version Oktober 2020
+ */
+public class ArrayQueue<T> extends Queue<T>
+{
+    /**
+     * Die Nutzdaten
+     */
+    private Object[] daten;
+    
+    /**
+     * Der Index des ersten Wertes
+     */
+    private int first;
+    
+    /**
+     * Der nächste freie Index
+     */
+    private int last;
+    
+    /**
+     * Erzeugt eine neue, leere Queue
+     */
+    public ArrayQueue()
+    {
+        daten = new Object[10];
+        first = 0;
+        last = 0;
+    }
+    
+    /**
+     * Fügt ein neues Element hinten in der Schlange ein
+     * @param x Das neue Element
+     */
+    public void enqueue(T x)
+    {
+        daten[last] = x;
+        last++;
+        if (last == daten.length)
+        {
+            last = 0;
+        }
+        if (last == first) // Vergrößerung nötig
+        {
+            Object[] tmp = new Object[daten.length*2];
+            System.arraycopy(daten, first, tmp, 0, daten.length - first);
+            System.arraycopy(daten, 0, tmp, daten.length - first, first);
+            first = 0;
+            last = daten.length;
+            daten = tmp;
+        }
+    }
+    
+    /**
+     * Gibt das vorderste Element der Queue zurück (falls sie nicht leer ist)
+     * @return Das vorderste Element
+     */
+    public T front()
+    {
+        if (isEmpty())
+        {
+            return null;
+        }
+        return (T)daten[first];
+    }
+    
+    /**
+     * Entfernt das vorderste Element aus der Queue (falls sie nicht leer ist) und gibt es zurück
+     * @return Das bisherige vorderste Element
+     */
+    public T dequeue()
+    {
+        T x = null;
+        if (!isEmpty())
+        {
+            x = (T)daten[first];
+            first++;
+            if (first == daten.length)
+            {
+                first = 0;
+            }
+        }
+        return x;
+    }
+    
+    /**
+     * Gibt zurück, ob die Queue leer ist
+     * @return true, wenn die Queue leer ist; false sonst
+     */
+    public boolean isEmpty()
+    {
+        return first == last;
+    }
+    
+    /**
+     * Gibt die Queue in String-Form aus.
+     * @return Die String-Repräsentation der Queue
+     */
+    @Override
+    public String toString()
+    {
+        StringBuilder b = new StringBuilder();
+        for (int i = first; i < (last < first ? daten.length : last); i++)
+        {
+            if (i != first)
+            {
+                b.append(", ");
+            }
+            b.append(daten[i]);
+        }
+        if (last < first)
+        {
+            for (int i = 0; i < last; i++)
+            {
+                b.append(", " + daten[i]);
+            }
+        }
+        return "< " + b.toString() + " <";
+    }
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/Queue.java

@@ -0,0 +1,32 @@
+/**
+ * Abstrakte Basisklasse für Queues
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version Oktober 2020
+ */
+public abstract class Queue<T>
+{
+    /**
+     * Gibt zurück, ob die Queue leer ist
+     * @return true, wenn die Queue leer ist; false sonst
+     */
+    public abstract boolean isEmpty();
+
+    /**
+     * Fügt ein neues Element hinten in der Schlange ein
+     * @param x Das neue Element
+     */
+    public abstract void enqueue(T x);
+
+    /**
+     * Entfernt das vorderste Element aus der Queue (falls sie nicht leer ist) und gibt es zurück
+     * @return Das bisherige vorderste Element
+     */
+    public abstract T dequeue();
+
+    /**
+     * Gibt das vorderste Element der Queue zurück (falls sie nicht leer ist)
+     * @return Das vorderste Element
+     */
+    public abstract T front();
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/README.TXT

@@ -0,0 +1,7 @@
+PROJECT TITLE: Snake
+PURPOSE OF PROJECT: Implementieren Sie ein Snake-Spiel
+VERSION or DATE: April 2020
+HOW TO START THIS PROJECT: Klicken Sie nach dem Kompilieren auf "Run" und drücken Sie die Leertaste
+AUTHORS: Rainer Helfrich, ZPG Informatik
+
+Verwendete Bilder aus der Greenfoot-Bibliothek

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/Snake.java

@@ -0,0 +1,131 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+import java.util.List;
+
+/**
+ * Die Schlange, die vom Spieler gesteuert wird
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version April 2020
+ */
+public class Snake extends Actor
+{
+    /**
+     * Die Queue, die die Körperelemente enthält
+     */
+    private Queue<SnakeElement> theQueue;
+
+    /**
+     * Die aktuelle Bewegungsrichtung der Schlange
+     */
+    private char richtung;
+
+    /**
+     * Konstanten für die vier Bewegungsrichtungen
+     */
+    private final char OBEN = 'w';
+    private final char UNTEN = 's';
+    private final char LINKS = 'a';
+    private final char RECHTS = 'd';
+
+    /**
+     * Erzeugt eine neue Schlange und platziert sie in der Welt.
+     */
+    public Snake(World w)
+    {
+        theQueue = new ArrayQueue();
+        SnakeElement el = new SnakeElement();
+        w.addObject(el, 15, 10);
+        theQueue.enqueue(el);
+        el = new SnakeElement();
+        w.addObject(el, 14, 10);
+        theQueue.enqueue(el);
+        richtung = RECHTS;
+    }
+
+    /**
+     * Prüft, ob die Taste zum Buchstaben c gedrückt ist
+     * @param c Die Taste, die überprüft wird
+     * @return true, wenn die Taste gedrückt ist; false sonst
+     */
+    private boolean isKeyDown(char c)
+    {
+        return Greenfoot.isKeyDown(""+c);
+    }
+
+    private int neuePosition(int p, int g)
+    {
+        if (p < 0)
+        {
+            p += g;
+        }
+        return p % g;
+    }
+
+    /**
+     * Wird in jedem Zeitschritt aufgerufen
+     */
+    public void act() 
+    {
+        if (isKeyDown(OBEN) && richtung != UNTEN)
+        {
+            richtung = OBEN;
+        }
+        else if (isKeyDown(UNTEN) && richtung != OBEN)
+        {
+            richtung = UNTEN;
+        }
+        else if (isKeyDown(LINKS) && richtung != RECHTS)
+        {
+            richtung = LINKS;
+        }
+        else if (isKeyDown(RECHTS) && richtung != LINKS)
+        {
+            richtung = RECHTS;
+        }
+        SnakeWorld sw = (SnakeWorld)getWorld();
+
+        int x = getX();
+        int y = getY();
+        if (richtung == OBEN)
+        {
+            y--;
+        }
+        else if (richtung == UNTEN)
+        {
+            y++;
+        }
+        else if (richtung == LINKS)
+        {
+            x--;
+        }
+        else if (richtung == RECHTS)
+        {
+            x++;
+        }
+        x = neuePosition(x, getWorld().getWidth());
+        y = neuePosition(y, getWorld().getHeight());
+
+        List<Apple> apples = sw.getObjectsAt(x, y, Apple.class);
+        SnakeElement el;
+        if (!apples.isEmpty())
+        {
+            Apple a = apples.get(0);
+            sw.removeObject(a);
+            sw.placeApple();
+        }
+        else
+        {
+            el = theQueue.dequeue();
+            sw.removeObject(el);
+        }
+        if (!sw.getObjectsAt(x, y, SnakeElement.class).isEmpty()) // Kollision mit sich selbst
+        {
+            sw.setGameOver();
+            return;
+        }
+        el = new SnakeElement();   
+        sw.addObject(el, x, y);
+        theQueue.enqueue(el);
+        setLocation(x, y);
+    }    
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/SnakeElement.java

@@ -0,0 +1,12 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+
+/**
+ * Ein Körperelement der Schlange
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version April 2020
+ */
+public class SnakeElement extends Actor
+{
+      
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/SnakeWorld.java

@@ -0,0 +1,71 @@
+import greenfoot.*;  // (World, Actor, GreenfootImage, Greenfoot and MouseInfo)
+
+/**
+ * Die Welt, in der sich die Schlange bewegt
+ * 
+ * @author Rainer Helfrich
+ * @version 2020-04-08
+ */
+public class SnakeWorld extends World
+{
+    /**
+     * Die Ausführungsgeschwindigkeit
+     */
+    private int speed;
+    
+    /**
+     * Erzeugt eine neue Welt
+     */
+    public SnakeWorld()
+    {    
+        super(30, 20, 20); 
+    }
+    
+    /**
+     * Platziert einen neuen Apfel an einer freien Stelle in der Welt
+     */
+    public void placeApple()
+    {
+        Apple a = new Apple();
+        int x, y;
+        do
+        {
+            x = Greenfoot.getRandomNumber(getWidth());
+            y = Greenfoot.getRandomNumber(getHeight());
+        } while (getObjectsAt(x, y, SnakeElement.class).size() > 0);
+        addObject(a, x, y);
+        if (speed < 49) // danach nicht mehr spielbar
+        {
+            speed++;
+            Greenfoot.setSpeed(speed);
+        }
+    }
+    
+    /**
+     * Wird aufgerufen, wenn das Spiel verloren ist.
+     * Zeigt eine Nachricht und die Punktezahl an.
+     */
+    public void setGameOver()
+    {
+        int points = getObjects(SnakeElement.class).size() - 2;
+        removeObjects(getObjects(null));
+        getBackground().drawImage(new GreenfootImage("Game over", 64, null, null), 170, 130);
+        getBackground().drawImage(new GreenfootImage("Punkte: " + points, 40, null, null), 220, 220);
+    }
+    
+    /**
+     * Wartet auf das Drücken der Leertaste, um das Spiel zu initialisieren
+     */
+    public void act()
+    {
+        if (Greenfoot.isKeyDown("space") &&
+            getObjects(Snake.class).isEmpty())
+        {
+            setBackground((GreenfootImage)null);
+            Snake s = new Snake(this);
+            addObject(s, 15,10);
+            speed = 22;
+            placeApple();
+        }
+    }
+}

Quellcodes/Alg_DS_Snake/02_snake_loes/project.greenfoot

@@ -0,0 +1,96 @@
+#Greenfoot project file
+class.Apple.image=apple1.png
+class.Snake.image=transparent.png
+class.SnakeElement.image=ball.png
+dependency1.from=SnakeWorld
+dependency1.to=Apple
+dependency1.type=UsesDependency
+dependency2.from=SnakeWorld
+dependency2.to=Snake
+dependency2.type=UsesDependency
+dependency3.from=SnakeWorld
+dependency3.to=SnakeElement
+dependency3.type=UsesDependency
+dependency4.from=Snake
+dependency4.to=Queue
+dependency4.type=UsesDependency
+dependency5.from=Snake
+dependency5.to=SnakeElement
+dependency5.type=UsesDependency
+dependency6.from=Snake
+dependency6.to=ArrayQueue
+dependency6.type=UsesDependency
+dependency7.from=Snake
+dependency7.to=SnakeWorld
+dependency7.type=UsesDependency
+dependency8.from=Snake
+dependency8.to=Apple
+dependency8.type=UsesDependency
+editor.fx.0.height=0
+editor.fx.0.width=0
+editor.fx.0.x=0
+editor.fx.0.y=0
+height=795
+package.numDependencies=8
+package.numTargets=6
+project.charset=UTF-8
+publish.hasSource=false
+publish.locked=true
+publish.longDesc=
+publish.shortDesc=
+publish.tags=
+publish.title=
+publish.url=
+readme.height=58
+readme.name=@README
+readme.width=47
+readme.x=10
+readme.y=10
+simulation.speed=68
+target1.height=50
+target1.name=ArrayQueue
+target1.showInterface=false
+target1.type=ClassTarget
+target1.width=110
+target1.x=0
+target1.y=0
+target2.height=50
+target2.name=Apple
+target2.showInterface=false
+target2.type=ClassTarget
+target2.width=80
+target2.x=0
+target2.y=0
+target3.height=50
+target3.name=SnakeElement
+target3.showInterface=false
+target3.type=ClassTarget
+target3.width=100
+target3.x=0
+target3.y=0
+target4.height=50
+target4.name=Snake
+target4.showInterface=false
+target4.type=ClassTarget
+target4.width=80
+target4.x=0
+target4.y=0
+target5.height=50
+target5.name=SnakeWorld
+target5.showInterface=false
+target5.type=ClassTarget
+target5.width=90
+target5.x=0
+target5.y=0
+target6.height=50
+target6.name=Queue
+target6.showInterface=false
+target6.type=AbstractTarget
+target6.width=80
+target6.x=0
+target6.y=0
+version=3.0.0
+width=1175
+world.lastInstantiated=SnakeWorld
+xPosition=454
+yPosition=62

Quellcodes/Alg_DS_Snake/readme.adoc

@@ -0,0 +1,11 @@
+= Material :
+
+|===
+|Zuordnung| 
+|Klassenstufe| 
+|Bildungsplanbezug | 
+|Werkzeug| 
+|Autoren| 
+|===
+
+== Inhalt