Смекни!
smekni.com

Аркадна гра "гольф" з елементами трьохвимірної поверхні (стр. 1 из 3)

Міністерство освіти і науки України

ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАТИКИ

КАФЕДРА

Реєстраційний №________

Дата ___________________

КУРСОВА РОБОТА

Тема:

аркадна гра “гольф” з елементами трьох-вимірної поверхні

Рекомендована до захисту

“____” __________ 2007р.

Робота захищена

“____” __________ 2007р.

з оцінкою

_____________________

Підписи членів комісії


Зміст

Вступ

Теорія

Практична частина

Висновки

Література


Вступ

Поставлена задача написати просту аркадну гру “гольф” з елементами трьох-вимірної поверхні. Для створення актуального програмного продукту на цю тематику був обраний шлях написання універсальної програми – яка б могла запускатись з мінімальними потребами до пам”яті та інших ресурсів. Тому в якості засобу розробки був обраний старий компілятор BORLANDC++ 3.0 і прийняте рішення не використовувати графічні функції Windows.


Теорія

Засоби організації збереження і обробки даних для графічнихпрограм

Методи організації і збереження лінійних списків

Лінійний список - це кінцева послідовність однотипних елементів (вузлів), можливо, з повтореннями. Кількість елементів у послідовності називається довжиною списку, причому довжина в процесі роботи програми може змінюватися.

Лінійний список F, що складається з елементів D1,D2,...,Dn, записують у виді послідовностізначень укладеної в кутові дужки F=, або представляють графічно.

Наприклад, F1=<2,3,1>,F2=<7,7,7,2,1,12>, F3=<>. Довжина списків F1, F2, F3 дорівнює відповідно 3,6,0.

При роботі зі списками на практиці найчастіше приходиться виконувати наступні операції:

- знайти елемент із заданою властивістю;

- визначити перший елемент у лінійному списку;

- уставити додатковий елемент до або після зазначеного вузла;

- виключити визначений елемент зі списку;

- упорядкувати вузли лінійного списку у визначеному порядку.

У реальних мовах програмування немає якої-небудь структури даних для представлення лінійного списку так, щоб усі зазначені операції над ним виконувалися в однаковому ступені ефективно. Тому при роботі з лінійними списками важливим є представлення використовуваних у програмі лінійних списків таким чином, щоб була забезпечена максимальна ефективність і за часом виконання програми, і по обсязі необхідної пам'яті.

Методи збереження лінійних списків розділяються на методи послідовного і зв'язаного збереження. Розглянемо найпростіші варіанти цих методів для списку з цілими значеннями F=<7,10>.

При послідовному збереженні елементи лінійного списку розміщаються в масиві d фіксованих розмірів, наприклад, 100, і довжина списку вказується в перемінної l, тобто в програмі необхідно мати оголошення виду

float d[100]; int l;

Розмір масиву 100 обмежує максимальні розміри лінійного списку. Список F у масиві d формується так:

d[0]=7; d[1]=10; l=2;

При зв'язаному збереженні як елементи збереження використовуються структури, зв'язані по одній з компонентів у ланцюжок, на початок якої (першу структуру) указує покажчик dl. Структура утворюючий елемент збереження, повинна крім відповідного елемента списку містити і покажчик на сусідній елемент збереження.

Опис структури і покажчика в цьому випадку може мати вид:

typedef struct snd /* структура елемента збереження */{ float val; /* елемент списку */struct snd *n ; /* покажчик на елемент збереження */} DL;DL *p; /* покажчик поточного елемента */DL *dl; /* покажчик на початок списку */

Для виділення пам'яті під елементи збереження необхідно користуватися функцією malloc(sizeof(DL)) або calloc(l,sizeof(DL)). Формування списку в зв'язаному збереженні може здійснюється операторами:

p=malloc(sizeof(DL));p->val=10; p->n=NULL;dl=malloc(sizeof(DL));dl->val=7; dl->n=p;

В останньому елементі збереження (кінець списку) покажчик на сусідній елемент має значення NULL. Одержуваний список зображений на мал.2.

Операції зі списками при послідовному збереженні

При виборі методу збереження лінійного списку варто враховувати, які операції будуть виконуватися і з якою частотою, час їхнього виконання й обсяг пам'яті, необхідний для збереження списку.

Нехай мається лінійний список з цілими значеннями і для його збереження використовується масив d (з числом елементів 100), а кількість елементів у списку вказується перемінної l. Реалізація зазначених раніше операцій над списком представляється наступними фрагментами програм які використовують оголошення:

float d[100]; int i,j,l; 1) печатка значення першого елемента (вузла) if (і<0 || і>l) printf("&bsol;n немає елемента"); else printf("d[%d]=%f ",і,d[і]); 2) видалення елемента, що випливає за i-тым вузлом if (і>=l) printf("&bsol;n немає наступного "); l--; for (j=і+1;j<="1" if вузла i-того сусідів обох печатка 3) d[j]="d[j+1];">=l) printf("&bsol;n немає сусіда"); else printf("&bsol;n %d %d",d[і-1],d[і+1]); 4) додавання нового елемента new за i-тым вузлом if (і==l || і>l) printf("&bsol;n не можна додати"); else { for (j=l; j>i+1; j--) d[j+1]=d[j]; d[i+1]=new; l++; } 5) часткове упорядкування списку з елементами ДО1,ДО2,...,Кl у список K1',K2',...,Ks,K1,Kt",...,Kt", s+t+1=l так, щоб K1'= K1. { int t=1; float aux; for (i=2; i<=l; i++) if (d[i]=2; j--) d[j]=d[j-1]; t++; d[i]=aux; } }

Кількість дій Q, необхідних для виконання приведених операцій над списком, визначаєтьсяспіввідношеннями: для операцій 1 і 2 - Q=1; для операцій 3,4 - Q=l; для операції 5 - Q=l*l.

Помітимо, що взагалі операцію 5 можна виконати при кількості дій порядку l, а операції 3 і 4 для включення і виключення елементів наприкінці списку, що часто зустрічаються при роботі зі стеками, - при кількості дій 1.

Більш складна організація операцій потрібно при розміщенні в масиві d декількох списків, або при розміщенні списку без прив'язки його початку до першого елемента масиву.

Операції зі списками при зв'язному збереженні

При простому зв'язаному збереженні кожен елемент списку являє собою структуру nd, що складається з двох елементів: val - призначений для збереження елемента списку, n - для покажчика на структуру, що містить наступний елемент списку. На перший елемент списку вказує покажчик dl. Для всіх операцій над списком використовується опис:

typedef struct nd { float val; struct nd * n; } ND; int i,j; ND * dl, * r, * p;

Для реалізації операцій можуть використовуватися наступні фрагменти програм:

1) печатка значення i-го елемента

r=dl;j=1; while(r!=NULL && j++n ; if (r==NULL) printf("&bsol;n немає вузла %d ",i); else printf("&bsol;n елемент %d дорівнює %f ",i,r->val);

2) печатка обох сусідів вузла(елемента), обумовленого покажчиком p (див. мал.4)

if((r=p->n)==NULL) printf("&bsol;n немає сусіда праворуч"); else printf("&bsol;n сусід праворуч %f", r->val); if(dl==p) printf("&bsol;n немає сусіда ліворуч" ); else { r=dl; while( r->n!=p ) r=r->n; printf("&bsol;n лівий сусід %f", r->val); }

3) видалення елемента, що випливає за вузлом, на який указує р (див. мал.5)

if ((r=p->n)==NULL) printf("&bsol;n немає наступного"); p->n=r->n; free(r->n);

4) вставка нового вузла зі значенням new за елементом, визначеним покажчиком р (див. мал.6)

r=malloc(1,sizeof(ND));r->n=p->n; r->val=new; p->n=r;

5) часткове упорядкування списку в послідовність значень , s+t+1=l, так що K1'=K1; після упорядкування покажчик v указує на елемент K1' (див. мал.7)

ND *v; float k1; k1=dl->val; r=dl; while( r->n!=NULL ) { v=r->n; if (v->valn=v->n; v->n=dl; dl=v; } else r=v; }

Кількість дій, необхідних для виконання зазначених операцій над списком у зв'язаному збереженні, оцінюється співвідношеннями: для операцій 1 і 2 - Q=l; для операцій 3 і 4 - Q=1; для операції 5 - Q=l.

Організація двузв‘язних списків

Зв'язане збереження лінійного списку називається списком із двома зв'язками або двузв‘язним списком, якщо кожен елемент збереження має два компоненти покажчика (посилання на попередній і наступний елементи лінійного списку).

У програмі двузв‘язний список можна реалізувати за допомогою описів:

typedef struct ndd { float val; /* значення елемента */ struct ndd * n; /* покажчик на наступний елемент */ struct ndd * m; /* покажчик на попередній елемент */ } NDD; NDD * dl, * p, * r;

Графічна інтерпретація методу зв'язаного збереження списку F=<2,5,7,1> як списку з двома зв'язками приведена на мал.8.

Вставка нового вузла зі значенням new за елементом, обумовленим покажчиком p, здійснюється за допомогою операторів:

r=malloc(NDD); r->val=new; r->n=p->n; (p->n)->m=r; p->=r;

Видалення елемента, що випливає за вузлом, на який указує p

p->n=r; p->n=(p->n)->n; ( (p->n)->n )->m=p; free(r);

Зв'язане збереження лінійного списку називається циклічним списком, якщо його останній указує на перший елемент, а покажчик dl - на останній елемент списку.

Схема циклічного збереження списку F=<2,5,7,1> приведена на мал.9.

При рішенні конкретних задач можуть виникати різні види зв'язаного збереження.

Нехай на вході задана послідовність цілих чисел B1,B2,...,Bn з інтервалу від 1 до 9999, і нехай Fi (1<I по зростанню. Скласти процедуру для формування Fn у зв'язаному збереженні і повернення покажчика на його початок.

При рішенні задачі в кожен момент часу маємо упорядкований список Fi і при введенні елемента Bi+1 уставляємо його в потрібне місце списку Fi, одержуючи упорядкований список Fi+1. Тут можливі три варіанти: у списку немає елементів; число вставляється в початок списку; число вставляється в кінець списку. Щоб уніфікувати всі можливі варіанти, початковий список організуємо як зв'язаний список із двох елементів <0,1000>.

Розглянемо програму рішення поставленої задачі, у якій покажчики dl, r, p, v мають наступне значення: dl указує початок списку; p, v - два сусідніх вузли; r фіксує вузол, що містить чергове введене значення in.

#include #include typedef struct str1 { float val; struct str1 *n; } ND; main() { ND *arrange(void); ND *p; p=arrange(); while(p!=NULL) { printf("&bsol;n %f ",p->val); p=p->n; } } ND *arrange() /* формування упорядкованого списку */ { ND *dl, *r, *p, *v; float in=1; char *is; dl=malloc(sizeof(ND)); dl->val=0; /* перший елемент */ dl->n=r=malloc(sizeof(ND)); r->val=10000; r->n=NULL; /* останній елемент */ while(1) { scanf(" %s",is); if(* is=='q') break; in=atof(is); r=malloc(sizeof(ND)); r->val=in; p=dl; v=p->n; while(v->valn; } r->n=v; p->n=r; } return(dl); }

Стеки і черги

У залежності від методу доступу до елементів лінійного списку розрізняють різновиду лінійних списків називані стеком, чергою і двосторонньою чергою.