Игра «Быки и коровы». Часть 1

Всем привет! Карантин прошел плодотворно и решил написать игрушку тайм-киллер «Быки и коровы». Игра не такая сложная, но довольно таки интересная. Обычно в игре используется 4 числа, которые нужно отгадать. Компьютер загадывает число, пользователь вводит свои 4 числа, если цифра в числе пользователя совпадает по позиции с позицией, в загаданном числе, то это бык, ну а если стоит не на своем месте, то это корова. Более подробные правила легко найти в интернете. В этой части разберемся с BackEnd’ом, в дальнейшем добавим FrontEnd, отгадывание числа пользователя и пожалуй все. Что ж, начнем!

Первым делом я создал класс BackEnd, который будет отвечать за всю работу программы. В нем есть поля:

    private int length;             //длина массива     private int[] mas;              //задуманное компьютером число     private int[] inputArray;       //число, введенное пользователем

Задумка в следующем: компьютер генерирует число mas длины length, пользователь вводит число inputArray и видит сколько в нем быков и коров, после чего побеждает или продолжает играть. Для начала мы будем выводить массив mas, что бы видеть число и дебажить код. потом уберем эту строку. Напишем вывод массива произвольной длинны:

    private void printMas(int[] mas) {         for (int i = 0; i < length; i++) {             System.out.print(mas[i] + "   ");         }     } 

В данный метод мы передаем массив, который будем выводить и через цикл for. Можно было сделать через поле, но так как мы будем выводить сначала mas, а потом inputArray, то я решил сделать так.

Теперь нам нужно создать генерацию числа. можно сделать это стандартными функциями, но не стоит забывать, что нам нужны разные цифры в числе. Это значит, что число 45566 не подойдет, а 45367 будет в самый раз. Напишем метод генерации такого числа с проверкой цифр, но сначала выясним, какой длинны число хочет отгадать пользователь:

private void getMas() {         Scanner scanner = new Scanner(System.in);         do {             System.out.println("Введите целое число от 1 до 10");             while (!scanner.hasNextInt()) {                 System.out.println("Введите число");                 scanner.next();             }             length = scanner.nextInt();         } while (length <= 0 || length > 10);         setMas(createMas());     } 

Мы создаем объект scanner, с помощью которого будем получать число из консоли. Дальше используем цикл с постусловием do while. Чуть позже объясню, почему так. В теле цикла мы видим цикл while. он используется для проверки того, что в консоль введено число, а не дробь, буквы и тд. После того, как мы убедились, что в консоль введено число, мы записываем его значение в length. И теперь постусловием do while проверяем, что оно принадлежит интервалу [0,10). Если введено число, не входящее в интервал, то мы снова просим ввести длину. Если число сразу введено правильно, то генерируем число методом createMas и меняем значение поля mas:

 public void setMas(int[] mas) {         this.mas = mas;     }

private int[] createMas() {         int[] arr = new int[length];         for (int i = 0; i < this.length; i++) {             arr[i] = (int) (Math.random() * 10);         }         boolean checkMas = false;         while (!checkMas) {             for (int i = 0; i < arr.length; i++) {                 for (int j = 0; j < arr.length; j++) {                     if (i != j) {                         if (arr[i] == arr[j]) {                             arr[j] = (int) (Math.random() * 10);                         }                     }                  }             }               boolean check = false;             for (int i = 0; i < arr.length && !check; i++) {                 for (int j = 0; j < arr.length && !check; j++) {                      if (i != j) {                         if (arr[i] == arr[j]) {                             check = true;                             checkMas = false;                         } else checkMas = true;                     }                 }             }          }         return arr;     }

Поясню принцип работы createMas. Сначала мы создаем массив длины length и заполняем его случайными числами из интервала [0,10). Math.random() генерирует случайное число из интервала [0,1), а умножая его на 10 мы получаем число в интервале [0,10). Теперь у нас есть массив arr, который состоит из случайных цифр. Следующим шагом нужно проверить его на повтор цифр. Делать это я решил с помощью булевских переменных. Сначала мы сравниваем каждый элемент с каждым и случае совпадения меняем элемент, с которым сравниваем, на случайное число. После того, как мы сравнили все элементы, мы проверяем массив на уникальность цифр. для этого завел еще переменную check. Дальше мы просто сравниваем каждый элемент с каждым. Если нашли 2 одинаковых элемента, то выходим из for сравнения( так как !check выдаст false и циклы завершатся), и возвращаемся в циклы for для изменения одинаковых чисел. После того, как в массиве все цифры будут разными, переменная checkMas становится true и проверка массива заканчивается. Теперь мы возвращаем массив arr и делаем поле mas = arr.

Сейчас у нас есть задуманное компьютером число. Реализуем отгадывание этого числа пользователем. Для этого напишем метод checkInput:

private void checkInput() {         Scanner scanner = new Scanner(System.in);         int[] arr = new int[length];         if (length == 1) System.out.println("Введите " + length + " число через ввод");         else {             if (length > 1 && length < 5) {                 System.out.println("Введите " + length + " числа через ввод");             } else {                 if (length > 4 && length < 11) {                     System.out.println("Введите " + length + " чисел через ввод");                 }             }         }         boolean checkMas = false;         while (!checkMas) {             for (int i = 0; i < length; i++) {                 do {                     System.out.println("Введите целое число");                     while (!scanner.hasNextInt()) {                         System.out.println("Введите число");                         scanner.next();                     }                     arr[i] = scanner.nextInt();                     if(arr[i] < 0 || arr[i]>=10) System.out.println("Введите число от 0 до 9 включительно");                 } while (arr[i] < 0 || arr[i] >= 10);             }                          boolean check = checkInputArray(arr);             if (check) {                 checkMas = true;             } else {                 System.out.println("Введенное число содержит повторяющиеся числа");                 System.out.println("Повторите ввод сначала");             }         }         setInputArray(arr);      }

Аналогично создаем scanner и вспомогательный массив arr длины length. Дальше идет пачка if’ов, которые отвечают не больше, чем за соответствие числа и фразы. После них идет непосредственно ввод и проверка числа пользователя. Дабы не было разногласия в логике с пользователем, я решил сделать так, что бы пользователь вводил каждое число отдельно.

for (int i = 0; i < length; i++) {                 do {                     System.out.println("Введите целое число");                     while (!scanner.hasNextInt()) {                         System.out.println("Введите число");                         scanner.next();                     }                     arr[i] = scanner.nextInt();                     if(arr[i] < 0 || arr[i]>=10) System.out.println("Введите число от 0 до 9 включительно");                 } while (arr[i] < 0 || arr[i] >= 10);             }

Именно в этом участке кода вводится и проверяется число. Работа аналогична вводу длины массива, поэтому объяснять смысла не вижу. Дальше идет проверка массива пользователя на наличие одинаковых чисел. Для этого напишем метод checkInputArray:

private boolean checkInputArray(int[] arr) {         boolean checkMas = false;         boolean check = false;         for (int i = 0; i < arr.length && !check; i++) {             for (int j = 0; j < arr.length && !check; j++) {                  if (i != j) {                     if (arr[i] == arr[j]) {                         check = true;                         checkMas = false;                     } else checkMas = true;                 }             }         }         return checkMas;     }

Проверка аналогична проверке загаданного массива, поэтому не буду задерживаться на ней. Если число пользователя содержит повторяющиеся цифры, то мы просим ввести все число заново. И так до тех пор, пока оно не будет введено правильно. После чего меняем значение поля inputArray на наш вспомогательный массив arr. На всякий случай приведу код:

public void setInputArray(int[] inputArray) {         this.inputArray = inputArray;     }

На этом моменте у нас есть два массива: массив загаданный и массив введенный. Пришло время узнать сколько же быков и сколько коров нашел пользователь.

Узнавать это мы будем с помощью метода checkCowAndBull:

private int[] checkCowAndBull() {         int[] arr = new int[2];         int cow = 0;         int bull = 0;         for (int i = 0; i < length; i++) {             for (int j = 0; j < length; j++) {                  if (mas[i] == inputArray[j]) {                     if (i == j) bull++;                     else cow++;                 }             }         }         arr[0] = cow;         arr[1] = bull;         return arr;     }

Мы создаем вспомогательный массив на 2 элемента. Первый — количество коров, второй — количество быков. Дальше перебираем оба массива, сравнивая элементы. Если элементы равны и их индексы равны, то увеличиваем количество быков, иначе увеличиваем количество коров. После этого записываем значения в массив и возвращаем его.

Пришло время разобраться, что же все это время было в конструкторе класса BackEnd.

public BackEnd() {         getMas();         //printMas(mas);         boolean win = false;         while (!win) {             checkInput();             System.out.println("Введенный массив:");             printMas(inputArray);             System.out.println();             int[] arr = checkCowAndBull();             if (arr[1] == length) {                 win = true;                 System.out.println("Поздравляю! Вы победили!");             } else {                 System.out.println("В введенном числе " + arr[0] + " коров, " + arr[1] + " быков");                 System.out.println("Повторите ввод числа");             }         }     }

Сначала мы генерируем задуманный массив. Для отладки я его выводил, но для игры эта функция не нужна. Так как мы не знаем, с какой попытки пользователь угадает число, то запускаем цикл while до соответствующего момента. Дальше просим пользователя ввести его число, выводим введенный массив, проверяем количество быков и коров. Если количество быков совпадает с длинной массива, то число отгадано и игра завершается. В противном случае выводится число быков и коров и игра продолжается.

Остается лишь добавить в man создание экземпляра класса:

public class main {     public static void main(String[] args) {         BackEnd bk = new BackEnd();     } }

Запускаем, проверяем, играем.

Спасибо за внимание, скоро будет вторая часть.