Paolo Boldi

PROGETTO: CARTE (18 Jan 2005)

Appelli di gennaio, febbraio e aprile 2005

Carte

1 - Descrizione

Il progetto consiste nel realizzare un programma per gestire l'estrazione di carte da gioco da un mazzo, con conseguente valutazione del loro valore in una serie di giochi.

2 - Le classi da realizzare

E richiesto di realizzare in JAVA il programma descritto nella sezione precedente utilizzando le seguenti classi:

• Seme, che descrive uno tra i semi di Cuori, Denari, Fiori e Picche. La classe dovrà contenere:
  • la definizione delle costanti intere CUORI, DENARI, PICCHE e FIORI, inizializzate a valori numerici opportuni;
  • la variabile d'istanza s, di tipo int, che in ogni oggetto della classe dovrà contenere una delle costanti definite al punto precedente;
  • un costruttore Seme(int), che inizializza un oggetto della classe quando l'argomento passato corrisponde a una delle costanti sopra definite, altrimenti lancia un'eccezione InvalidCardException (la cui corrispondente classe dovrà essere definita in modo opportuno).
  • i metodi di accesso alla variabile d'istanza, void set(int) e int get(). Tali metodi devono lanciare l'eccezione InvalidCardException in tutti i casi in cui venga fatto riferimento a un valore intero diverso da quelli corrispondenti alle costanti indicate nel punto precedente;
  • il metodo String toString(), che ritorna una delle stringhe "cuori", "denari", "fiori" o "picche", a seconda del valore contenuto nella variabile di istanza;
  • l'implementazione dell'interfaccia Comparable, nel modo giudicato più opportuno per la realizzazione globale del progetto.
• Valore, che indica un generico valore di una carta. La classe dovrà contenere
  • la definizione delle costanti intere ASSO, DUE, TRE, QUATTRO, CINQUE, SEI, SETTE, OTTO, NOVE, DIECI, FANTE, DONNA e RE, inizializzate a valori numerici opportuni;
  • la variabile d'istanza v, di tipo int, che in ogni oggetto della classe dovrà contenere una delle costanti definite al punto precedente;
  • un costruttore Valore(int), che inizializza un oggetto della classe quando l'argomento passato corrisponde a una delle costanti sopra definite, altrimenti lancia un'eccezione InvalidCardException;
  • i metodi di accesso alla variabile d'istanza, void set(int) e int get(). Tali metodi devono lanciare l'eccezione InvalidCardException in tutti i casi in cui venga fatto riferimento a un valore intero diverso da quelli corrispondenti alle costanti indicate nel punto precedente;
  • il metodo String toString(), che ritorna una delle stringhe "asso", "due", "tre", "quattro", "cinque", "sei", "sette", "otto", "nove", "dieci", "fante", "donna" o "re", a seconda del valore contenuto nella variabile di istanza;
  • l'implementazione dell'interfaccia Comparable, nel modo giudicato più opportuno per la realizzazione globale del progetto.
• Carta, che indica una generica carta da gioco. La classe dovrà contenere:
  • La variabile d'istanza Seme s, che conterrà il seme della carta;
  • la variabile d'istanza Valore v, che conterrà il valore della carta;
  • il costruttore Carta(Seme, Valore), che istanzierà un oggetto della classe sulla base di un seme e di un valore specificati come argomento;
  • il costruttore Carta(int, int), che istanzierà un oggetto della classe sulla base di due valori interi da interpretare rispettivamente come il seme e il valore della carta, lanciando l'eccezione InvalidCardException nel caso i valori degli argomenti risultino differenti da quelli che indicano una delle costanti definite nelle classi Seme e Valore;
  • i metodi di accesso alle variabili d'istanza, void setSeme(Seme), void setValore(Valore), int getSeme() e int getValore(). Tali metodi devono lanciare l'eccezione InvalidCardException in tutti i casi in cui venga fatto riferimento a valori interi diversi da quelli che indicano una delle costanti definite nelle classi Seme e Valore;
  • il metodo String toString(), che ritorna la descrizione testuale dell'oggetto, ottenuta combinando opportunamente i valori ritornati dai metodi toString() nelle classi Seme e Valore;
  • l'implementazione dell'interfaccia Comparable, nel modo giudicato più opportuno per la realizzazione globale del progetto.
• Mazzo, che indica un generico mazzo di carte. La classe dovrà contenere:
  • La definizione della costante intera MAXCARTE, inizializzata a un valore numerico opportuno, che indica il numero di carte contenute nel mazzo;
  • la variabile d'istanza Carta c[], contenente il riferimento a un array di oggetti della classe Carta;
  • la variabile d'istanza int prossimaCarta, contenente la posizione dell'array in cui si trova la prossima carta che sarà pescata dal mazzo;
  • il costruttore Mazzo(), che istanzia un oggetto della classe, inizializzando la variabile prossimaCarta a un valore opportuno, creando i singoli oggetti della classe Carta che corrispondono a ogni possibile carta del mazzo e inserendoli nell'array c. Si noti che non è richiesto che gli oggetti della classe Carta siano inseriti nell'array in un ordine particolare. E' però obbligatorio inserire nell'array uno e un solo oggetto per ogni possibile combinazione di seme e valore;
  • il metodo String toString(), che ritorna una descrizione testuale dell'intero mazzo, costituita, per ogni posizione dell'array c, da una riga contenente la descrizione del corrispondente oggetto fornita dal metodo toString() della classe Carta;
  • il metodo void mescola(), che mescola le carte contenute nel mazzo (si faccia riferimento alla Sezione 3 per un possibile algoritmo su cui basare l'implementazione di questo metodo); tale metodo deve anche reimpostare in modo opportuno il valore della variabile d'istanza prossimaCarta;
  • il metodo Carta pesca(), che "pesca" una carta, ritornando l'oggetto della classe Carta contenuto, nell'array c, nella posizione indicata dalla variabile d'istanza prossimaCarta. Il metodo, che si occupa anche di incrementare prossimaCarta di un'unità, dovrà lanciare l'eccezione NoMoreCardsException (la cui corrispondente classe dovrà essere definita in modo opportuno) quando si tenta di pescare una carta oltre la fine del mazzo;
  • il metodo void distribuisci(Mano, Mano), che accetta come argomento due riferimenti ad oggetti della classe Mano (vedi oltre), di cui ridefinisce i contenuti pescando un numero sufficiente di carte dal mazzo, che verranno distribuite nel modo seguente: la prima al primo oggetto, la seconda al secondo oggetto, la terza al primo oggetto e così via. Anche questo metodo dovrà lanciare l'eccezione NoMoreCardsException quando si tenta di pescare carte oltre la fine del mazzo.
• Mano, che indica la mano, consistente di cinque carte pescate da un mazzo, di un generico gioco. La classe dovrà contenere:
  • La definizione della costante intera NUMCARTE, inizializzata al valore numerico 5;
  • la variabile distanza Carta c[], contenente il riferimento a un array di oggetti della classe Carta;
  • il costruttore Mano(Mazzo), che inizializza un oggetto della classe, ottenendo i singoli oggetti della classe Carta tramite chiamate al metodo pesca() dell'oggetto passato come argomento e inserendoli nell'array c;
  • i metodi Carta getCarta(int) e void setCarta(int, Carta), che ritornano e impostano, rispettivamente, l'oggetto della classe Carta contenuto nell'array c in una specifica posizione;
  • il metodo String toString(), che ritorna una descrizione testuale della mano, costituita, per ogni posizione dell'array c, da una riga contenente la descrizione del corrispondente oggetto fornita dal metodo toString() della classe Carta;
  • il metodo void ordina(), che ordina gli oggetti contenuti nell'array c sulla base dell'ordinamento definito implicitamente dall'implementazione della classe Carta;
  • il metodo astratto int valore(), che ritorna un intero rappresentante il valore numerico di una mano in un particolare gioco (vedi la definizione delle classi ottenute estendendo Mano).
• ManoPiuAlta (ottenuta estendendo Mano), che rappresenta la mano di un gioco in cui vince chi ha la carta con il valore più alto. Tale classe deve contenere:
  • l'implementazione del metodo valore ereditato da Mano, che deve ritornare l'intero corrispondente al valore della carta della mano che ha il valore più alto;
  • il costruttore ManoPiuAlta(Mazzo), da implementare tramite chiamata all'analogo costruttore della classe Mano.
• ManoPiuBassa (ottenuta estendendo Mano), che rappresenta la mano di un gioco in cui vince chi ha la carta con il valore più basso. Tale classe deve contenere:
  • l'implementazione del metodo valore ereditato da Mano, che deve ritornare l'intero corrispondente al valore della carta della mano che ha il valore più basso;
  • il costruttore ManoPiuBassa(Mazzo), da implementare tramite chiamata all'analogo costruttore della classe Mano.
• ManoUguali (ottenuta estendendo Mano), che rappresenta la mano di un gioco in cui vince chi ha il maggior numero di carte con uguale valore. Tale classe deve contenere:
  • l'implementazione del metodo valore ereditato da Mano, che deve ritornare il maggior numero di carte nella mano aventi uguale valore, partendo dalle coppie (cioè 0 se tutte le carte sono diverse, 2 se si ha almeno una coppia, nessun tris e nessun poker, 3 se si ha un tris e nessun poker e 4 se si ha un poker);
  • il costruttore ManoUguali(Mazzo), da implementare tramite chiamata all'analogo costruttore della classe Mano.
• ManoBriscola (ottenuta estendendo Mano), che rappresenta la mano di un gioco in cui vince chi ha la carta con il valore più alto, fissato un determinato seme (la briscola, appunto). Tale classe deve contenere:
  • la variabile di istanza Seme briscola, che indica qual è il seme corrispondente alla briscola;
  • l'implementazione del metodo valore ereditato da Mano, che deve ritornare l'intero corrispondente al valore della carta della mano che ha il valore più alto, tra le carte il cui seme è lo stesso di quello contenuto nella variabile d'istanza briscola e 0 se la mano non contiene carte avente lo stesso seme della briscola;
  • il costruttore ManoBriscola(Mazzo, Seme), da implementare tramite chiamata al costruttore della classe Mano, unitamente all'impostazione della variabile d'istanza briscola al valore specificato tramite il secondo argomento.
• InvalidCardException e NoMoreCardsException, da definire in modo opportuno, che rappresentano le eccezioni da lanciare quando si verificano le condizioni di errore descritte nei punti precedenti.
• Torneo, che rappresenta la classe da lanciare per eseguire il progetto. Questa classe contiene solamente il metodo main, in cui viene chiesto all'utente di scegliere tra
  • uno dei giochi relativi alle classi ManoPiuAlta, ManoPiuBassa, ManoUguali e ManoBriscola,
  • un numero di giocate
  • una modalità di distribuzione delle carte dal mazzo (tra quelle corrispondenti, rispettivamente, al costruttore delle classi derivate da Mano e all'invocazione del metodo distribuisci nella classe Mazzo).
  Fatte queste scelte, il metodo deve simulare il gioco selezionato, per il numero di giocate richieste, tra due giocatori, tenendo conto del numero di vittorie per ognuno di loro. Al termine deve essere riportato il numero totale di vittorie per ogni giocatore e determinare quale dei due ha vinto il maggior numero di volte, oppure l'eventuale situazione di pareggio. Il metodo deve anche prevedere la gestione di eventuali eccezioni che possono venire lanciate durante l'esecuzione della classe.

A parte quanto espressamente richiesto, è lasciata piena libertà sull'implementazione delle singole classi e sull'eventuale introduzione di altre classi, a patto di seguire le regole del paradigma ad oggetti ed i principi di buona programmazione. Si suggerisce di porre particolare attenzione alla scelta dei modificatori relativi a variabili d'istanza e metodi, nonchè alla dichiarazione delle eccezioni che possono venire lanciate dai vari metodi.

Non è richiesto l'utilizzo di particolari modalità grafiche di visualizzazione: è sufficiente una qualunque modalità di visualizzazione basata sulluso dei caratteri.

E invece espressamente richiesto di non utilizzare package non standard di Java (si possono quindi utilizzare java.util, java.io e così via), con l'unica eccezione package prog.io incluso nel libro di testo per gestire l'input da tastiera e l'output a video.

3 - Mescolare il mazzo di carte

Per mescolare il mazzo di carte è possibile ripetere per un certo numero di volte la seguente operazione elementare: scelte due carte a caso all'interno del mazzo, scambiare le loro posizioni. Il seguente algoritmo descrive questa procedura in modo più dettagliato:

• inizializzare a un valore opportuno le costanti MINSCAMBI e MAXSCAMBI, che indicheranno rispettivamente il numero minimo e massimo di scambi tra carte;
• estrarre un numero pseudocasuale compreso tra MINSCAMBI e MAXSCAMBI e assegnarlo alla variabile numScambi;
• eseguire il seguente codice per un numero di volte pari al valore contenuto in numScambi:
  • estrarre due posizioni a caso nell'array di carte e assegnarle rispettivamente alle variabili x e y;
  • scambiare tra di loro gli oggetti dell'array di carte contenuti alle posizioni x e y

Per quanto riguarda le estrazioni a caso, il metodo Math.random() ritorna un valore di tipo double scelto in modo pseudocasuale nell'intervallo tra 0 e 1. Pertanto, fissato un generico valore positivo a, l'espressione Math.random()*a ritornerà un valore di tipo double scelto in modo pseudocasuale tra 0 e a.

E' possibile utilizzare altri algoritmi per mescolare il mazzo di carte, a patto che

• ad ogni esecuzione dell'algoritmo si ottenga una differente configurazione del mazzo mescolato;
• il mazzo mescolato (così come quello originale) contenga uno e un solo oggetto della classe Carta per ogni possibile combinazione di seme e valore.

4 - Modalità di consegna

Il progetto può essere svolto al massimo da tre persone che intendono sostenere l'intero esame di Informatica Generale e Laboratorio negli appelli di Gennaio, Febbraio o Aprile 2005, e deve essere consegnato entro mezzanotte di mercoledì 9 febbraio 2005, utilizzando il sito di sottoposizione delle esercitazioni (all'indirizzo http://infogen.dsi.unimi.it). Per poter effettuare la sottoposizione è necessario autenticarsi utilizzando un nome di login e una password. Nella pagina principale del sito stesso è spiegato come ottenere questi dati. Nel caso il progetto venga svolto da più di una persona, dovrà essere fatta in ogni caso una sola sottoposizione, indicando chiaramente in un commento all'inizio dei sorgenti consegnati nome, cognome e matricola dei vari componenti del gruppo.

Dovranno essere consegnati tutti i sorgenti JAVA che permettano al programma di essere compilato ed eseguito correttamente

• compressi in un archivio di tipo ZIP che estragga i file nella directory in cui si trova l'archivio stesso, oppure
• contenuti in un unico file in cui tutte le classi non devono essere dichiarate di tipo public;

altri tipi di sottoposizioni verranno automaticamente rifiutate dal sito.

All'archivio dovrà anche essere accluso un breve documento in formato txt o rtf in cui

• verrà descritto il modo in cui interfacciarsi con il programma
• saranno illustrate le principali scelte implementative e le strategie utilizzate per svolgere il progetto

Il sistema rifiuterà automaticamente le sottoposizioni i cui sorgenti contengano errori rilevati in fase di compilazione.

E inoltre richiesto di consegnare, entro venerdì 11 febbraio 2005, una copia cartacea della stampa del codice sorgente prodotto in portineria del DSI o nella casella di posta del docente, indicando chiaramente nome, cognome e numero di matricola di tutti i componenti del gruppo, nonchè il turno e il docente di riferimento.

6 - Valutazione

Durante la prova orale con i singoli studenti saranno discusse le modalità implementative adottate e la padronanza di alcuni dei concetti necessari per preparare il progetto e/o spiegati a lezione. La valutazione del progetto sarà fatta in base alla

• conformità dell'implementazione scelta per risolvere il problema con il paradigma di programmazione a oggetti;
• conformità del codice presentato alle regole di buona programmazione;
• adeguatezza del manuale utente presentato a descrivere il modo in cui un utente può utilizzare il programma;
• assenza di errori nel programma;
• usabilità del programma;

Dario Malchiodi Dipartimento di Scienze dell'Informazione Via Comelico 39/41 20135 Milano Stanza T304 - Tel. +39 02 503 16338 eMail malchiodi@dsi.unimi.it

Walter Cazzola Dipartimento di Informatica e Comunicazione Via Comelico 39/41 20135 Milano Stanza S233 - Tel. +39 0103536637 eMail cazzola@disi.unige.it