Meeting Old Friend, Karel the Robot

Ciele

1. Zopakovať si riadenie robota Karla prostredníctvom jednoduchých programov.
2. Naučiť sa vytvárať nové funkcie v programovacom jazyku C.
3. Naučiť sa vetviť tok programu na základe podmienok v programovacom jazyku C.
4. Naučiť sa preložiť a spustiť vytvorený program v prostredí operačného systému Linux.

Postup

Krok č. 1

                    $ wget http://www.server.sk/cesta/k/vasmu/suboru
                    

                    #include <karel.h>
                    
                    int main(){
                        
                        return 0;
                    }

Úloha 1.5:

Vytvorte program, pomocou ktorého Karel označkuje všetky štyri rohy sveta. Karel sa na začiatku nachádza na pozícii [1,1] a je nasmerovaný na východ. Po označení všetkých rohov sa vráti na svoju východziu pozíciu.

Počiatočná situácia:

Koncová situácia:

Pri riešení tejto úlohy využite tieto Karlove príkazy, ktoré už poznáte z predmetu Úvod do programovania a sietí:

• movek() - Presunie Karla o jednu pozíciu vpred vzhľadom na smer, ktorým je Karel otočený. Pokiaľ sa Karel pokúsi pohnúť smerom, ktorým nemôže (v ceste stojí prekážka alebo sa nachádza na okraji sveta), program sa zastaví.
• putBeeper() - Pokiaľ má Karel vo svojom batohu značku, položí ju na pozíciu, na ktorej sa aktuálne nachádza.
• turnLeft() - Po zadaní tohto príkazu sa Karel otočí na mieste o 90 stupňov vľavo.
• turnOn() - Príkaz, ktorý Karla zapne. Príkaz má jeden povinný parameter, ktorým je umiestnenie sveta, v ktorom Karel bude riešiť svoju úlohu. Príklad zapnutia Karla a jeho umiestnenia do sveta nachádzajúceho sa v súbore empty.kw môže teda vyzerať nasledovne:

                                  turnOn( "empty.kw" );
                              

• turnOff() - Po vykonaní všetkých úloh tento príkaz zabezpečí korektné ukončenie Karlovej úlohy.

Poznámka:  Korektné ukončenie Karla zabezpečuje funkcia turnOff(). Ak sa Karel neukončí korektne, zadajte príkaz reset.

                    $ gcc marker.c -o karel -lkarel -lcurses
                    

$ ./karel

Krok č. 2

Úloha 2.2:

Na základe analýzy vytvorte požadované funkcie, pomocou ktorých úlohu vyriešite. Cesta, ktorú má Karel vyplniť, sa nachádza v súbore road.kw. Karel sa na začiatku nachádza na počiatočnej pozícii [1,2] a po zaplnení všetkých dier sa bude nachádzať na pozícii [5,2].

Počiatočná situácia:

Koncová situácia:

Doplňujúce úlohy

1. V tejto úlohe pomôžete Karlovi zúčastniť sa a uspieť v olympiáde pre robotov. Jednou z disciplín, ktorej sa je možné v rámci olympiády zúčastniť, je prekážkový beh. Napíšte preto pre Karla program, pomocou ktorého zvládne zdolať akúkoľvek prekážkovú trať, ktorú organizátori pre účastníkov olympiády pripravia. Zároveň program upravte tak, aby sa Karel zastavil, keď nájde značku. Karel bude vždy štartovať z pozície [1,1]. Tréningové prekážkové dráhy si môžete prevziať zo súborov training.kw a olympics.kw.
   Počiatočná situácia:

   

   Koncová situácia:

   
2. Vytvorte pre Karla program, pomocou ktorého mu pomôžete vyšplhať sa po schodoch nahor, až na najvyššie poschodie. Cestou pomôžte Karlovi pozbierať všetky značky, ktoré na schodoch nájde. Pre riešenie tejto úlohy si stiahnite svet stairs.kw.
   Počiatočná situácia:

   

   Koncová situácia:

   

   Pre úspešné vyriešenie tejto úlohy využite nasledovnú funkciu:

   • pickBeeper() - Pokiaľ Karel stojí na pozícii, na ktorej sa nachádza značka, Karel ho zodvihne a vloží do svojho batohu.

   Výhodná je implementácia nasledujúcich funkcií, ktoré budú volané z hlavnej funkcie main():

   • turnRight() - Zabezpečí otočenie robota Karla o 90 stupňov vpravo, pričom dôjde k okamžitému vykonaniu otočenia Karla vpravo.
     Poznámka:  Ak nastavíte dĺžku vykonávania Karlovho kroku na hodnotu 0, dôjde k okamžitému vykonaniu otočenia Karla vpravo. Počet krokov sa však aj napriek tomu zvýši o 3. Po otočení však nezabudnite nastaviť dĺžku vykonávania kroku na pôvodnú hodnotu 1000. Uvedenú zmenu dĺžky vykonania Karlovho kroku nastavíte pomocou volania funkcie setStepDelay().
   • climbStair() - Funkcia, pomocou ktorej Karel vystúpi o jeden schod vyššie.
3. Pokúste sa upraviť program marker.c z prvého kroku tak, aby robot Karel vedel označkovať rohy ľubovoľne veľkého sveta. Svoje riešenie tejto úlohy si môžete otestovať na svetoch empty2.kw a empty3.kw.
   Poznámka:  Riešenie tejto úlohy je vhodné pre prípravu na nasledujúce cvičenie.

Ďalšie zdroje

• Robot Karel - stránka na wikipédii venovaná robotovi Karlovi
• Knižnica Karel the Robot (Hlavičkový súbor, Windows, Linux 32b, Linux 64b)
• PDCurses - verzia knižnice curses pre operačný systém Windows (pdcurses.lib, pdcurses.dll)
• Konfiguračný súbor pre editor Vim - .vimrc
• Rudolf Pecinovský: Základy algoritmizace - kapitola 6.1 a 11 (celá kapitola)
• Pavel Herout: Učebnice jazyka C (1. díl) - kapitoly 9.2 (úvod), 9.2.1, 9.2.2, 9.2.4, 9.2.5, kapitoly 5.1 a 5.4