Unterschiede

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--- faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:start [16.12.2021 08:28] – [Teil 3] sbel
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-====== Schatzssuche ======
-Im Folgenden sollen Teile eines Spiels implementiert werden, in dem zwei Schatzsucher auf
-einem quadratischen Spielfeld, hier als „Welt“ bezeichnet, einen Schatz suchen. Die genauen
-Spielregeln für die Schatzsuche selbst sind für die folgenden Aufgaben nicht relevant, es geht
-lediglich darum, die Welt mit einem Schatz und den Suchern anzulegen und zu verwalten.
-{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:schatzkarte.drawio.png |}}
-In der Implementierung besitzt die Klasse ''Welt'' ein zweidimensionales Array zur Speicherung
-des Spielfeldes. Das Attribut ''groesse'' gibt die Länge und Breite des Arrays an. Jedes Element
-des Arrays entspricht einem Feld der Welt. Der Eintrag ''null''  im Array steht für ein
-leeres Feld, andernfalls kann mit ''feld[i][j]'' die Figur in der ''i''-ten Zeile und ''j''-ten Spalte angesprochen werden. Eine Figur kann entweder ein Akteur oder ein Schatz sein.
-===== Teil 1 =====
-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T1A1) ===
-Übertrage die UML-Klassendiagramme  -- ohne die Attribute und die Methoden -- auf dein Lösungsblatt und ergänze die Klassenbeziehungen, indem du die gerichteten Assoziationen und Vererbungen einzeichnest.
-{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:uml.png |}}
-**Anmerkung:** Für die folgenden Programmieraufgaben dürfen Methoden, die im obigen UML-Klassendigramm aufgeführt sind, auch benutzt werden, sofern in der konkreten Aufgabenstellung nichts anderes gefordert wird. Die Programmieraufgaben sind -- als Übung für die Abiturprüfung -- auf Papier zu lösen.
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-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T1A2) ===
-Implementiere die Klasse ''Position'' aus dem UML-Klassendiagramm.
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-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T1A3) ===
-Implementieren Sie einen Konstruktor ''Spiel(weltGroesse: int)'' so, dass eine
-Welt der Größe ''weltGroesse'' mit zwei Schatzsuchern namens "Anton" und "Berta"
-und einem Schatz im Wert von 50EUR erzeugt wird. Die Schatzsucher und der Schatz
-sollen unter Verwendung der Methode ''figurZufaelligPlatzieren(figur: Figur)''
-aus der Klasse Welt eine zufällige Startposition erhalten.
-//Hinweis:// Sie dürfen davon ausgehen, dass die Methode ''figurZufaelligPlatzieren'' bereits implementiert ist.
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-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T1A4) ===
-Implementiere Methode ''akteurNachLinks(akteur: Akteur): boolean''
-der Klasse Welt so, dass ein Akteur in der Welt um ein Feld nach links verschoben
-wird, falls das entsprechend der Grenzen der Welt möglich ist und das Zielfeld nicht
-bereits von einer anderen Figur besetzt ist.
-Die Methode soll ''true'' zurückgeben, falls die Verschiebung erfolgreich war, andernfalls ''false''.
-Die Information, wo sich eine Figur in der Welt befindet, ist an zwei Stellen gespeichert: Einerseits im Attribut ''position'' in der Klasse Figur, andererseits indirekt im Array ''feld'' der Klasse Welt.
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-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T1A5) ===
-Beschreibe wie die Methode ''akteurNachLinks'' jeweils abgeändert werden müsste, wenn man auf das Attribut ''position'' in der Klasse Figur bzw. das Array ''feld'' in der Klasse Welt verzichten würde.
-===== Teil 2 =====
-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T2A1) ===
-Die Methode ''getManhattanDistanz(p1: Position, p2: Position): int''
-in der Klasse Welt gibt das Ergebnis von ''abs(p1.getZeile()-p2.getZeile())
-+ abs(p1.getSpalte()-p2.getSpalte())'' zurück.
-Dabei berechnet die Methode ''abs'' den aus der Mathematik bekannten Betrag.
-  * Begründe, dass die Methode ''getManhattanDistanz'' die Anzahl der Schritte angibt, die mindestens nötig sind, um von Position ''p1'' zu Position ''p2'' zu gelangen, wenn nur waagerechte und senkrechte Bewegungen erlaubt sind.
-  * Implementiere die Methode ''getAnzahlNaeherbei(a: Akteur, b: Akteur): int'' in der Klasse Welt,
-die die Anzahl der Felder zurückgibt, die näher bezüglich der Manhattan-Distanz bei Akteur ''a'' als bei Akteur ''b'' liegen.
-===== Teil 3 =====
-{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:spieleruml.png?240|}}
-Das Schatzsuchespiel soll um eine Highscore-Liste erweitert werden. Dazu wird eine Klasse ''Spieler''
-eingeführt mit den Attributen ''name'' und ''punkte''. In der Klasse Spiel wird zusätzlich noch eine
-''spielerListe'' in Form eines Arrays verwaltet.
-Nach dem Abschluss eines Spiels wird der neue Spieler an das Ende der bereits absteigend sortierten Highscore-Liste angehängt. Dann wird die Liste neu sortiert.
-Bei Punktegleichstand soll derjenige Spieler weiter vorne in der Liste stehen, der diesen Punktstand zuerst erreicht hat. Sortierverfahren, die dies gewährleisten, nennt man **stabil**.
-{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:hs.png?400 |}}
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-{{:aufgabe.png?nolink  |}}
-=== (T3A1) ===
-Für das Sortieren werden zwei Algorithmen vorgeschlagen
-**Algorithmus I**
-<code>
-for i = 0 ... spielerAnzahl-1
-    for j = 1 ... spielerAnzahl-1
-        if (spielerListe[j-1].getPunkte() < spielerListe[j].getPunkte()) then
-            tausche Spieler j mit Spieler (j-1) in spielerListe
-       endif
-    endfor
-endfor
-</code>
-**Algorithmus II**
-<code pseudocode>
-for i = 0 ... spielerAnzahl-1
-    bester = i
-    for j = i+1 ... spielerAnzahl-1
-        if (spielerListe[bester].getPunkte() < spielerListe[j].getPunkte()) then
-            bester = j
-        endif
-    endfor
-    tausche Spieler i mit Spieler bester in spielerListe
-endfor
-</code>
-  * Gib jeweils an, welches Sortierergebnis nach der Ausführung der Algorithmen I und II bei der Anwendung auf die Highscore-Liste "vorher" vorliegt.
-  * Analysiere die beiden Algorithmen, ob diese stabil sind.
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-Abituraufgabe 2018 in BW, Teil A