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综合练习之海龟作图

综合练习之海龟作图

作者: 蛋炒饭_By | 来源:发表于2018-01-11 08:48 被阅读25次
    image

    任务目的

    0.培养编程思维,提高分析问题能力
    1.掌握二维数组
    2.掌握循环,分支条件的用法
    3.类的抽象

    任务描述

    设想有一只机械海龟,它在程序的控制下在屋里四处爬行。海龟拿了一支笔,这只笔或朝
    上或朝下,当笔朝下时,海龟用笔画下自己的移动轨迹,当笔朝上时,海龟在移动过程中什么也不画。

    使用一个50x50的数组,并把数组初始化为0。从一个装有命令的数组中读取各种命令。不
    管是笔朝上还是笔朝下,都要跟踪海龟的当前位置。假定海龟总是从地板上(0,0)出发
    ,并且开始时笔是朝上的。程序必须处理的一组命令如下:
    命令 含义
    1 笔朝上
    2 笔朝下
    3 右转弯
    4 左转弯
    5,10 向前走10格(或其他的格数)
    6 打印50x50的数组
    9 数据结束(标记)

    假设海龟现在处于靠近地板中心的某个位置,下面的“程序”绘制并打印出了一个12*12的方框。

    2
    5,12
    3
    5,12
    3
    5,12
    3
    5,12
    1
    6
    9

    在海龟爬行过程中,如果笔朝下,把数组floor中对应于海龟所处位置的元素置1。当给出命令6(打印)后,在数组中元素为1的位置全部用#号显示,元素为0的位置全部用*号显示。
    编写一个可以处理上述海龟命令的程序。
    编写一些其他的海龟命令,用自己编写的海龟命令处理程序解析,画出有趣的形状,比如一个“日”字。

    实例

    上面的海龟命令,经过我们编写的程序解析后,会打印出下面的图形


    image

    任务注意事项

    请注意代码风格的整齐、优雅
    代码中含有必要的注释

    学习参考资料

    百度以下知识点:

    二维数组
    字符串的split方法
    思路提示

    1.可以先用面向过程的思路来完成;
    2.最好采用面向对象的方式来实现:
    仔细分析需求,考虑海龟类应该有哪些属性(坐标,头朝向,笔朝向),思考这些属性都应该定义成什么基本数据类型?
    地图Graph类该如何设计,设计哪些属性,海龟对象是否应该成为其的一个属性?
    第一个类

    package info.songbo;
    
    /**
     * Created by Administrator on 2017/10/21.
     */
    public class Graph
    {
        private int[][] array = new int[50][50];//地图数组
        private Turtle turtle = new Turtle();
        private String[] commands = new String[]{"2","5,12","3","5,12","3","5,12","3","5,12","1" ,"6","9"};//海龟命令数组
    
        //解析海龟命令
        public void parseCmd()
        {
            for(int i = 0; i < commands.length; i++)
            {
                String[] strCmd = commands[i].split(",");//5号命令特殊
                switch (strCmd[0])
                {
                    case "1":
                    {
                        turtle.setbIsPenUp(true);
                        break;
                    }
                    case "2":
                    {
                        turtle.setbIsPenUp(false);
                        break;
                    }
                    case "3":
                    {
                        turtle.turnRight();
                        break;
                    }
                    case "4":
                    {
                        turtle.turnLeft();
                        break;
                    }
                    case "5":
                    {
                        int nStep = Integer.parseInt(strCmd[1]);
                        int xPos = turtle.getX();
                        int yPos = turtle.getY();
                        switch (turtle.getDirection())
                        {
    
                            case 0://向右走
                            {
    
                                for(int x = 0; x < nStep; x++)
                                {
                                    if(xPos < 50)//限制海龟不要出右边界
                                    {
                                        if(!turtle.isbIsPenUp())//如果笔朝下
                                        {
                                            array[yPos][xPos++] = 1;//海龟在地图中位置的值0变为1,同时海龟的x坐标加1,同时注意二维数组维度代入
                                        }
    
                                    }
                                    else//出界跳出循环
                                    {
                                        break;
                                    }
                                }
                                turtle.setX(--xPos);//存储本次海龟移动后的位置
                                break;
                            }
                            case 1://向下走,与向右走类似
                            {
                                for(int y = 0; y < nStep; y++)
                                {
                                    if(yPos < 50)
                                    {
                                        if(!turtle.isbIsPenUp())
                                        {
                                            array[yPos++][xPos] = 1;
                                        }
                                    }
                                    else
                                    {
                                       // yPos--;
                                        break;
                                    }
                                }
                                turtle.setY(--yPos);
                                break;
                            }
                            case 2://向左走,与向右走类似
                            {
                                for(int x = 0; x < nStep; x++)
                                {
                                    if(xPos > -1)
                                    {
                                        if(!turtle.isbIsPenUp())
                                        {
                                            array[yPos][xPos--] = 1;
                                        }
                                    }
                                    else
                                    {
                                        //xPos++;
                                        break;
                                    }
                                }
                                turtle.setX(++xPos);
                                break;
                            }
                            case 3://向上走,与向右走类似
                            {
                                for(int y = 0; y < nStep; y++)
                                {
                                    if(yPos > -1)
                                    {
                                        if(!turtle.isbIsPenUp())
                                        {
                                            array[yPos--][xPos] = 1;
                                        }
                                    }
                                    else
                                    {
                                     //   yPos++;
                                        break;
                                    }
                                }
                                turtle.setY(++yPos);
                                break;
                            }
                            default:
                                break;
                        }
                        break;
                    }
                    case "6":
                    {
                        this.print();
                        break;
                    }
                    case "9":
                    {
                        break;
                    }
                    default:
                    {
                        break;
                    }
                }
    
            }
        }
    
        //打印二维数组
        public void print()
        {
            for(int i=0; i<50; i++)
            {
                for(int j=0; j<50; j++)
                {
                    if(array[i][j]==0)
                        System.out.print(" * ");
                    else
                        System.out.print(" # ");
                }
    
                System.out.println();
            }
    
        }
    }
    

    第二个类

    package info.songbo;
    //海龟作图问题
    //
    //        使用一个50*50的数组,并把数组初始化为0。从一个安装有命令的数组中读取各种命令。
    //        不管笔朝上还是朝下,都要跟踪海龟的当前位置。假定海龟总是从地板上(0,0)出发,并且开始时笔是朝上的。程序必须处理的一组命令如下:
    //
    //        命令    含义
    //
    //        1 笔朝上
    //
    //        2 笔朝下
    //
    //        3 右转弯
    //
    //        4 作转弯
    //
    //        5,10  向前走10格
    //
    //        6     打印50*50的数组
    //
    //        9     数组结束(标记)
    //
    //        假设海龟现在处于靠近地板中心的某个位置,下面的“程序”绘制并打印出了一个12*12的方框。
    //
    //        2 5,12        3       5,12        3         5,12
    //
    //        3        5,12        1         6            9
    //
    //        在海龟爬行过程中,如果笔朝下,把数组floor中对应于海龟所处位置的元素置1。当给出命令6(打印)后,
    //        在数组中元素为1的位置全部用星号显示,元素为0的位置全部用空格显示。
    //        编写一个c语言程序,画出有趣的形状。在世这加入其他命令来增强海龟作图语言的功能。
    
    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) {
        // write your code here
            Graph graph = new Graph();
            graph.parseCmd();
    
        }
    }
    

    第三个类

    package info.songbo;
    
    /**
     * Created by Administrator on 2017/10/21.
     */
    
    public class Turtle
    {
        private int x;//海龟在地图中的x坐标
        private int y;//海龟在地图中的y坐标
        private int direction;//海龟头朝向:0右,1下,2左,3上
        private boolean bIsPenUp;//海龟笔是否朝上,true朝上,false朝下
    
        public void turnRight()
        {
            direction++;
            if(direction == 4)
            {
                direction = 0;
            }
        }
        public void turnLeft()
        {
            direction--;
            if(direction == -1)
            {
                direction = 3;
            }
        }
    
        public int getX() {
            return x;
        }
    
        public void setX(int x) {
            this.x = x;
        }
    
        public int getY() {
            return y;
        }
    
        public void setY(int y) {
            this.y = y;
        }
    
        public int getDirection() {
            return direction;
        }
    
        public void setDirection(int direction) {
            this.direction = direction;
        }
    
        public boolean isbIsPenUp() {
            return bIsPenUp;
        }
    
        public void setbIsPenUp(boolean bIsPenUp) {
            this.bIsPenUp = bIsPenUp;
        }
    }
    

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