The World of Karel the Robot Implementation

Ciele

Osvojiť si prácu s jednorozmernými a dvojrozmernými poliami.
Tvorba vlastných makier.
Práca s príkazom switch.

Úvod

Na tomto cvičení začnete implementovať svoje vlastné zadanie. Cieľom tohto cvičenia je vytvoriť reprezentáciu sveta, v ktorom sa bude môcť robot Karel pohybovať. Hlavnou úlohou je teda vytvoriť funkciu draw(), pomocou ktorej vykreslíte karlov svet na obrazovku a primitívu robota Karla turnOn() na načítanie sveta robota Karla. Karlov svet bude vnútorne reprezentovaný dvojrozmerným poľom.

Postup

Krok č. 1

V prvom kroku si stiahnete kostru vášho budúceho projektu, na ktorom budete postupne počas cvičení pracovať a ďalej rozvíjať. Vytvoríte v ňom taktiež potrebné makrá a premenné, ktoré budú použité pre reprezentáciu karlovho sveta.

Úloha 1.1:

Stiahnite si projekt s názvom The Project a otvorte ho vo svojom vývojovom prostredí.

V projekte sa budú po stiahnutí nachádzať tieto súbory a priečinky:

súbor main.c, v ktorom sa aktuálne nachádza hlavná funkcia main(),
priečinok lib, ktorý obsahuje knižnicu curses pre operačný systém Windows, a
priečinok include, ktorý obsahuje hlavičkové súbory knižnice curses pre operačný systém Windows.

Poznámka: Pri otváraní projektu však pozor! Podľa obrázku nižšie si vyberte vhodnú konfiguráciu pre vašu platformu alebo ak v zozname konfigurácií vaša platforma uvedená nie je, vytvorte si ju. Ak zasa predvolená konfigurácia vo vašom prípade nefunguje správne, opravte si ju podľa svojich nastavení.

Úloha 1.2:

Vytvorte makrá MAX_HEIGHT a MAX_WIDTH a obe nastavte na hodnotu 30.

Tieto makrá budú reprezentovať maximálnu šírku a maximálnu výšku sveta.

Poznámka: V programovaní predstavuje menná konvencia súbor pravidiel pre pomenovávanie identifikátorov premenných, funkcií a pod. V rámci mennej konvencie sa pre pomenovávanie makier používajú výlučne LEN VEĽKÉ PÍSMENÁ.

Úloha 1.3:

Definujte dve celočíselné premenné world_width a world_height, ktoré budú obsahovať informáciu o aktuálnej šírke a výške sveta.

Úloha 1.4:

Vytvorte definíciu dvojrozmerného poľa s názvom world, ktorého šírku a výšku nastavte na hodnotu makier MAX_WIDTH a MAX_HEIGHT.

Obsahom poľa budú celočíselné hodnoty, ktoré budú reprezentovať jednotlivé prvky nachádzajúce sa vo svete robota Karla.

Úloha 1.5:

Vytvorte makrá EMPTY a WALL, ktoré budú reprezentovať prvky sveta.

Hodnotu makra EMPTY nastavte na 0 a hodnotu makra WALL nastavte na -1.

Krok č. 2

Hlavnou úlohou tohto kroku bude vytvoriť funkcie turnOn() a draw(). Funkcia turnOn() bude slúžiť na zapnutie robota Karla a na načítanie sveta, v ktorom Karel bude vykonávať svoj program. Funkcia draw() vykreslí na obrazovku svet, ktorého reprezentácia je uložená v premennej world.

Úloha 2.1:

Vytvorte prázdnu definíciu funkcie turnOn(), ktorá bude inicializovať svet robota Karla.

Funkcia turnOn() nebude mať zatiaľ žiadne parametre a taktiež nebude vracať žiadnu hodnotu.

Úloha 2.2:

Vo funkcii turnOn() prekopírujte svet z reťazca (resp. jednorozmerného poľa) uloženého v premennej map do premennej world.

Reťazec map bude obsahovať údaje o svete, v ktorom sa robot Karel bude nachádzať. V budúcnosti bude nahradený načítaním aktuálneho sveta zo súboru, ktorý však bude uložený v rovnakom formáte, aký je použitý v tomto reťazci.

Obsah premennej map je teda nasledovný:

                        char* map = "#######|#-^-#-#|#**-*-#|#---*-#|#-----#|#--*--#|#######";

pričom význam jednotlivých položiek mapy je nasledovný:

znak '#' reprezentuje stenu,
znak '-' reprezentuje prázdne miesto,
znak '*' reprezentuje značku,
znaky '>', '<', 'v' a '^' reprezentujú aktuálnu pozíciu a smer robota Karla na mape, a
znak '|' reprezentuje koniec riadku.

Pri načítavaní ignorujte znaky reprezentujúce značky a pozíciu robota Karla a nahraďte ich prázdnym miestom (ako keby vo svete neboli). Ich podporu budete implementovať v priebehu ďalších cvičení.

Poznámka: Nezabudnite zistiť hodnoty výšky a šírky sveta, a automaticky tak nastaviť hodnoty premenných world_width a world_height.

Úloha 2.3:

Vytvorte funkciu draw(), ktorá vykreslí na obrazovku svet nachádzajúci sa v premennej world.

Funkcia nemá žiadny parameter a nevracia žiadnu hodnotu. Pri vykreslovaní sa riaďte nasledovne:

ak v poli načítate hodnotu EMPTY, vypíšte na obrazovku medzeru (znak ' ') alebo (pre lepšiu orientáciu v mape) bodku (znak '.'),
ak v poli načítate hodnotu WALL, vypíšte na obrazovku mriežku (znak '#').

Úloha 2.4:

Overte si správnosť svojho riešenia zavolaním oboch vytvorených funkcií priamo z funkcie main().

Poradie volania oboch funkcií je nasledovné:

                        turnOn();
                        draw();

V prípade úspechu sa na obrazovke vykreslí nasledujúci svet:

#######
#   # #
#     #
#     #
#     #
#     #
#######

Doplňujúce úlohy

Implementujte podporu Run length encoding pre načítavanie sveta z premennej map vo funkcii turnOn(). Predpokladajte, že číslo udávajúce počet výskytov ďalšieho znaku je jednomiestne.
Vašu implementáciu si môžete overiť na nasledujúcom upravenom svete:
```
                char* map = "7#|#.^-#-#|#2*-*-#|#3-*-#|#5-#|#2-*2-#|7#";
            
```
Poznámka: Pre rozlíšenie znaku a určenie, či sa jedná o znak alebo číslicu, môžete použiť buď knižnicu ctype.h alebo vykonať jednoduchú konverziu na základe hodnoty znaku v ASCII tabuľke.
Upravte riešenie predchádzajúcej úlohy tak, aby bolo možné rozpoznať aj viacmiestne čísla reprezentujúce opakovanie nasledujúceho znaku.
Pridajte do Vášho riešenia komentáre a vygenerujte k nemu dokumentáciu vo formáte html prostredníctvom nástroja Doxygen.
Poznámka: Základné informácie k nástroju Doxygen nájdete na jeho webovej stránke, v pokynoch k vypracovaniu zadania č. 1 a v referenčnej príručke na stránkach predmetu Programovanie.

Ďalšie zdroje

Rudolf Pecinovský: Základy algoritmizace
Pavel Herout: Učebnice jazyka C (1. díl) - 11.1, 12.1, 12.2.3, 12.2.4, 13.1
Sokoban level formát
Knižnica ctype.h - Wikipédia, Digital Mars (spolu s príkladmi)
Funkcia strlen() - Calculate the length of a string.

$Id$