Chương 5: Grid World, phần 1

Trở về Mục lục cuốn sách

5.1  Khởi động

Bây giờ đã đến lúc ta bắt đầu làm Nghiên cứu cụ thể về kì thi Khoa học máy tính AP; nghiên cứu này xoay quanh một chương trình có tên GridWorld. Đầu tiên, hãy cài đặt GridWorld; bạn có thể tải chương trình này về từ Hội đồng tuyển sinh Hoa Kì: http://www.collegeboard.com/student/testing/ap/compsci_a/case.html.

Khi giải nén mã nguồn này, bạn sẽ thu được một thư mục mang tên GridWorldCode trong đó chứa projects/firstProject, và bản thân thư mục này lại chứa BugRunner.java.

Hãy sao chép tập tin BugRunner.java vào một thư mục khác rồi nhập nó từ môi trường phát triển mà bạn đang dùng. Bạn có thể tham khảo hướng dẫn: http://www.collegeboard.com/prod_downloads/student/testing/ap/compsci_a/ap07_gridworld_installation_guide.pdf.

Một khi chạy BugRunner.java, bạn hãy tải Bản hướng dẫn thực hành GridWorld từ http://www.collegeboard.com/prod_downloads/student/testing/ap/compsci_a/ap07_gridworld_studmanual_appends_v3.pdf.

Bản hướng dẫn thực hành này có dùng những thuật ngữ mà tôi chưa trình bày. Bởi vậy để bạn quen được, sau đây là một danh sách giới thiệu tóm tắt:

• Các thành phần của GridWorld, bao gồm Bugs, Rocks và bản thân Grid đều là những đối tượng.
• Constructor là một phương thức đặc biệt để tạo nên những đối tượng mới.
• Lớp là một tập hợp các đối tượng; mỗi đối tượng đều thuộc một lớp nhất định.
• Đối tượng còn được gọi là thực thể, vì nó thuộc về một lớp.
• Thuộc tính là một đơn vị thông tin về một đối tượng, chẳng hạn màu sắc hay tọa độ (vị trí) của đối tượng đó.
• Phương thức truy cập là một phương thức nhằm trả lại thuộc tính của một đối tượng.
• Phương thức sửa đổi nhằm thay đổi thuộc tính của một đối tượng.

Bây giờ bạn đã có thể đọc được Phần 1 của cuốn Hướng dẫn thực hành và làm các bài tập.

5.2  BugRunner

BugRunner.java chứa mã lệnh sau:

import info.gridworld.actor.ActorWorld; 
import info.gridworld.actor.Bug; 
import info.gridworld.actor.Rock; 
public class BugRunner { 
  public static void main(String[] args) { 
    ActorWorld world = new ActorWorld(); 
    world.add(new Bug()); 
    world.add(new Rock()); 
    world.show(); 
  } 
}

Ba dòng đầu tiên là các câu lệnh import; chúng liệt kê các lớp trong GridWorld được dùng đến ở chương trình này. Bạn có thể tìm tài liệu cho những lớp này tại http://www.greenteapress.com/thinkapjava/javadoc/gridworld/.

Cũng như những chương trình khác ta đã gặp, BugRunner định nghĩa lớp có nhiệm vụ cung cấp phương thức main. Dòng đầu tiên trong main tạo ra một đối tượng ActorWorld. Ở đây, new là từ khóa Java để tạo nên đối tượng mới.

Hai dòng kết tiếp tạo ra một Bug (con bọ) và một Rock (tảng đá), rồi bổ sung chúng vào world (môi trường). Dòng cuối cùng hiển thị môi trường lên màn hình.

Hãy mở tập tin BugRunner.java để chỉnh sửa và thay dòng này:

    world.add(new Bug());

bằng các dòng này:

    Bug redBug = new Bug(); 
    world.add(redBug);

Dòng đầu tiên gán Bug cho một biến có tên redBug; ta có thể dùng redBug để kích hoạt những phương thức của Bug. hãy thử lệnh này:

    System.out.println(redBug.getLocation());

Chú ý: Nếu bạn chạy lệnh này trước khi bổ sung Bug vào world, thì kết quả sẽ là null, bởi đối tượng Bug này chưa có một vị trí cụ thể.

Hãy kích hoạt những phương thức truy cập khác rồi in ra các thuộc tính của con bọ vừa tạo ra. Kích hoạt các phương thức canMove, move và turn đồng thời đảm bảo rằng bạn nắm được tác dụng của chúng.

5.3  Bài tập

Bài tập 1

1. Hãy viết một phương thức có tên moveBug để nhận vào tham số là con bọ rồi kích hoạt move. Kiểm tra phương thức vừa viết ra bằng cách gọi nó từ main.
2. Sửa chữa moveBug để nó kích hoạt canMove rồi di chuyển con bọ chỉ khi nó chuyển động được.
3. Sửa chữa moveBug để nó nhận một tham số là số nguyên n, rồi di chuyển con bọ n lần (nếu có thể).
4. Sửa chữa moveBug sao cho nếu con bọ không chuyển động được thì phương thức này sẽ kích hoạt turn.

Bài tập 2

1. Lớp Math cung cấp một phương thức mang tên random để trả lại một số phẩy động giữa 0.0 và 1.0 (không bao gồm 1.0).
2. Hãy viết một phương thức mang tên randomBug để nhận tham số là một Bug rồi đặt hướng của con bọ này là một trong những giá trị 0, 90, 180 hoặc 270 theo xác suất bằng nhau, rồi cho con bọ chuyển động nếu nó có thể.
3. Sửa chữa randomBug để nhận vào số nguyên n rồi thực hiện lặp lại n lần thao tác trên.Kết quả sẽ là một quá trình “bước ngẫu nhiên”, mà bạn có thể xem thêm ở http://en.wikipedia.org/wiki/Random_walk.
4. Để quan sát quá trình bước ngẫu nhiên dài hơn, bạn có thể cho ActorWorld một không gian rộng hơn. Ở trên đầu file BugRunner.java, hãy bổ sung câu lệnh import sau:

   import info.gridworld.grid.UnboundedGrid;

   Bây giờ, hãy thay dòng lệnh tạo nên ActorWorld với dòng lệnh sau:

       ActorWorld world = new ActorWorld(new UnboundedGrid());

   Bạn có thể trình diễn bước ngẫu nhiên với vài nghìn bước di chuyển (có thể phải kéo thanh trượt để tìm con bọ).

Bài tập 3  GridWorld dùng các đối tượng Color, vốn được định nghĩa trong một thư viện Java. Bạn có thể đọc tài liệu ở   http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/awt/Color.html.Để tạo nên nhiều con bọ với các màu sắc khác nhau, bạn phải nhập Color:

import java.awt.Color;

Khi đó bạn sẽ truy cập được các màu đã định sẵn, như Color.blue, hay một màu mới như sau:

    Color purple = new Color(148, 0, 211);

Hãy tạo ra một vài con bọ với màu sắc khác nhau. Tiếp theo, hãy viết một phương thức có tên colorBug để nhận tham số là một con bọ, đọc vào tọa độ của nó, rồi đặt màu.

Đối tượng Location mà bạn đã lấy từ getLocation có chứa những phương thức mang tên getRow và getCol vốn trả lại những số nguyên. VÌ vậy bạn có thể lấy tọa độ x của con bọ như sau:

    int x = bug.getLocation().getCol();

Hãy viết một phương thức có tên makeBugs để nhận vào một ActorWorld và một số nguyên n rồi tạo nên n con bọ có màu sắc tùy thuộc theo tọa độ của chúng. Hãy dùng số thứ tự dòng để điều khiển mức sắc đỏ và thứ tự cột để điều khiển mức sắc lam.