Giochiamo a Mastermind · 2016-11-04 · Giochiamo a Mastermind La versione più diffusa del gioco usa dei piolini di 6 colori differenti per la formazione del codice da indovinare

Elementi di Informatica a.a. 2016/17 - Prof. G.A. Di Lucca

CdL Ingegneria Energetica – Università del Sannio

1

Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio

Elementi di Informatica 1

Giochiamo a Mastermind

Mastermind o Master Mind è un gioco da tavolo di abilità mentale (di

crittoanalisi) per due giocatori: un giocatore, il "decodificatore", deve

indovinare il codice segreto composto dal suo avversario, detto "codificatore".



Giochiamo a Mastermind La versione più diffusa del gioco usa dei piolini di 6 colori differenti per la

formazione del codice da indovinare.

Dopo che il codificatore ha composto il codice, il decodificatore fa il suo

primo tentativo, cercando di indovinare il codice.

Il codificatore, appena il suo avversario ha completato il tentativo, fornisce

degli aiuti indicando :

• con piolini neri, il numero di piolini colorati giusti al posto giusto.

• con pioli bianchi, il numero di piolini colorati giusti ma messi al posto

sbagliato.

Non viene indicato quali piolini sono giusti o sbagliati ma solo quanti. Se il

decodificatore riesce ad indovinare il codice entro il numero di tentativi

predeterminati (solitamente 10) allora quest'ultimo vince la partita, altrimenti

vince il codificatore.



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Giochiamo a Mastermind

Tentativi del

decodificatore

Codice da indovinare

Indicazioni del

codificatore



Esempio Mastermind Analisi e Specifica

Definizione del problema: Sviluppare un programma per giocare con una

versione semplificata di Mastermind.

Il codificatore è il computer che formula un codice formato da tre numeri interi, ciascuno

compreso tra 0 e 9.

Il decodificatore deve indovinare i tre numeri immessi dal codificatore con la stessa

sequenza di immissione. Il decodificatore ha a disposizione un solo tentativo.

Il risultato deve indicare quali numeri sono stati indovinati nella giusta posizione:

• se il numero indovinato è giusto e nella stessa posizione del codice ciò è indicato con il

segno +

• se il numero indovinato appartiene al codice ma non è nella stessa posizione indicare ciò

con il segno =

• se il numero non è nessuno dei tre da indovinare indicare ciò con il segno –

Se il codice è indovinato deve essere visualizzato il messaggio: COMPLIMENTI HAI

VINTO, altrimenti è visualizzato il messaggio: MI DISPIACE NON HAI VINTO



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CODIFICATORE

3 9 7

9 2 7

DECODIFICATORE

= - +

Risultato

MI DISPIACE NON HAI VINTO

Esempio Mastermind



CODIFICATORE

3 9 7

3 9 7

DECODIFICATORE

+ + +

Risultato

COMPLIMENTI HAI VINTO

Esempio Mastermind



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Analisi e Specifica

Definizione dei dati del problema:

I: i numeri da indovinare generati a caso dal computer, i numeri

indovinati immessi dal decodificatore

Pi: i numeri da indovinare devono essere compresi tra 0 e 9

U: indicazione se ciascun numero indovinato, immesso dal

decodificatore è uguale a quello da indovinare in quella stessa posizione,

messaggio “COMPLIMENTI HAI VINTO” o “MI DISPIACE NON

HAI VINTO”

Pu: i caratteri per indicare se il numero del decodificatore è giusto o

meno sono solo ‘+’, ‘=‘, ‘-’

Esempio Mastermind



Nome variabile Descrizione Tipo

indovina1 Primo numero da indovinare INT

indovina2 Secondo numero da indovinare INT

indovina3 Terzo numero da indovinare INT

indovinato1 Primo numero indovinato INT

indovinato2 Secondo numero indovinato INT

indovinato3 Terzo numero indovinato INT

Tabella delle variabili di ingresso

Esempio Mastermind



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pos1 Risultato confronto coppia numeri in prima posizione CHAR

pos2 Risultato confronto coppia numeri in seconda posizione CHAR

pos3 Risultato confronto coppia numeri in terza posizione CHAR

Tabella delle variabili di uscita

Esempio Mastermind



Progettazione

Descrizione del metodo di elaborazione:

• sono generati casualmente dal computer i tre numeri formanti il codice da

indovinare

• se ciascuno di essi è compreso tra 0 e 9 si continua altrimenti si visualizza

messaggio di errore e si termina l’esecuzione del programma

• si leggono i tre numeri immessi dal secondo giocatore

• si confronta ciascun numero del secondo giocatore con quelli immessi dal

primo giocatore:

• se un numero del secondo giocatore è uguale a quello nella stessa

posizione immesso dal primo giocatore si pone posi = ‘+’

• se un numero del decodificatore è uguale a quello del codificatore ma

non nella stessa posizione si pone posi = ‘=’

• se un numero del secondo giocatore non è uguale a nessuno di quelli

del secondo giocatore ma non nella stessa posizione si pone posi = ‘-’

Esempio Mastermind



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• si visualizzano i valori di posi e li si analizza

• se tutti i valori di posi sono uguali a ‘+’ allora si visualizza il messaggio

“COMPLIMENTI HAI VINTO !!! “ altrimenti si visualizza il messaggio

"MI DISPIACE NON HAI VINTO !”

• Si visualizza il codice generato dal computer e quello inserito dal

decodificatore

Esempio Mastermind



… si usa la funzione rand() della libreria <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

main ()

{int a;

printf ("Generazione random di un numero intero \n");

a = rand() %70; //la funzione rand() genera in modo random un numero

// intero; l’applicazione di %70 fa in modo che il numero

// generato sia modulo 70, ossia compreso tra 0 e 69.

printf ("Numero = %d \n", a);

}

Generazione casuale (random) di un numero intero in C



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/* Programma per simulare il risultato del lancio di un dado */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

main ()

{ int faccia_dado;

faccia_dado = rand() % 6; //genera un numero casuale fra 0 e 5

faccia_dado++; // per ottenere un valore tra 1 e 6

printf(“Faccia_dado = %d\n",faccia_dado);

system("Pause");

}




… Se eseguiamo il programma più volte si ottiene sempre lo stesso

risultato!!!

… ciò è dovuto al fatto che rand() genera numeri pseudo-casuali, cioè

numeri che "sembrano" casuali …

Affinchè ogni esecuzione del programma generi un diverso valore deve

essere effettuata la ‘randomizzazione’ della funzione, ovvero inizializzare il

generatore di numeri pseudo-casuali usando un valore che viene detto ‘seme’

La randomizzazione può essere fatta usando la funzione srand(), che

richiede un parametro di input di tipo unsigned (intero senza segno), che

funge da seme.

La funzione time() della libreria time.h è solitamente usata, con parametro

NULL (o zero) , per generare il seme; essa fornisce un valore unsigned

calcolato in base all'ora corrente del giorno, espressa in secondi.




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// Programma per simulare il risultato del lancio di un dado - randomizzato

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

main ()

{ int lancio1, lancio2;

srand(time(NULL)); //inizializza il generatore di numeri random

// lancia il dado 2 volte e mostra il risultato

lancio1= rand() % 6; //genera un numero casuale fra 0 e 5

lancio1++; // per ottenere un valore tra 1 e 6

lancio2= rand() % 6;

lancio2++;

printf(“Primo Lancio = %d \n Secondo Lancio= %d\n", lancio1, lancio2);

system("Pause");

}




#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

main ()

{

// MasterMind

int indovina1, indovina2, indovina3;

int indovinato1, indovinato2, indovinato3;

char pos1, pos2, pos3;

printf (“CODIFICATORE\n");

srand(time(NULL));

indovina1 = rand() % 10; // genera un numero casuale compreso tra 0 e 9

indovina2 = rand() % 10;


printf (“ Il Codificatore ha inserito il codice da indovinare\n");

Esempio Mastermind

- il programma in C



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printf (“\n DECODIFICATORE \n");

printf ("Immettere TRE numeri compresi tra 0 e 9 \n");

printf (“Immettere il PRIMO numero:\n");

scanf ("%d", &indovinato1);

printf (" Immettere il SECONDO numero:\n");


printf (" Immettere il TERZO numero:\n");


if (indovinato1== indovina1)

pos1= '+';

else

if ((indovinato1==indovina2) || (indovinato1==indovina3))

pos1= '=';

else pos1= '-';



if (indovinato2==indovina2)

pos2= '+';

else


pos2= '=';

else pos2= '-';

if (indovinato3==indovina3)

pos3= '+';

else


pos3= '=';

else pos3= '-‘;



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printf (“Le Indicazioni del Codificatore sono:\n”);

printf ("%c, %c, %c \n", pos1, pos2, pos3);

if ((pos1=='+') && (pos2=='+') && (pos3=='+'))

printf("COMPLIMENTI HAI VINTO !!! \n");

else

printf ("MI DISPIACE NON HAI VINTO !\n");

printf("\nCODICE da Indovinare:");

printf("\nIndovina1 = %d - Indovina2 = %d - Indovina3 = %d\n", indovina1,

indovina2, indovina3);

printf("\nCodice immesso dal CODIFICATORE\n");

printf("\nIndovinato1 = %d - Indovinato2 = %d - Indovinato3 = %d\n",

indovinato1, indovinato2, indovinato3);

}





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Esempio Mastermind – nuova versione

Analisi e Specifica

Definizione del problema: Sviluppare un programma per giocare con una versione

semplificata di Mastermind.

Il codificatore è il computer che formula un codice formato da tre numeri interi, ciascuno

compreso tra 0 e 9.

Il decodificatore deve indovinare i tre numeri immessi dal codificatore con la stessa

sequenza di immissione. Il decodificatore ha a disposizione cinque tentativi.

Il risultato deve indicare, per ogni tentativo, quali numeri sono stati indovinati nella giusta

posizione:

• se il numero indovinato è giusto e nella stessa posizione del codice ciò è indicato con il

segno +

• se il numero indovinato appartiene al codice ma non è nella stessa posizione indicare ciò

con il segno =

• se il numero non è nessuno dei tre da indovinare indicare ciò con il segno –

Se il codice è indovinato deve essere visualizzato il messaggio: COMPLIMENTI HAI

VINTO, altrimenti è visualizzato il messaggio: MI DISPIACE NON HAI VINTO



Analisi e Specifica

Definizione dei dati del problema:

I: i numeri da indovinare generati a caso dal computer, i numeri

indovinati immessi dal decodificatore

Pi: i numeri da indovinare devono essere compresi tra 0 e 9

U: indicazione se ciascun numero indovinato, immesso dal

decodificatore è uguale a quello da indovinare in quella stessa posizione,

messaggio “COMPLIMENTI HAI VINTO” o “MI DISPIACE NON

HAI VINTO”

Pu: i caratteri per indicare se il numero del decodificatore è giusto o

meno sono solo ‘+’, ‘=‘, ‘-’

Esempio Mastermind nuova versione



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indovina1 Primo numero da indovinare INT

indovina2 Secondo numero da indovinare INT

indovina3 Terzo numero da indovinare INT

indovinato1 Primo numero indovinato INT

indovinato2 Secondo numero indovinato INT

indovinato3 Terzo numero indovinato INT

Tabella delle variabili di ingresso





pos1 Risultato confronto coppia numeri in prima posizione CHAR

pos2 Risultato confronto coppia numeri in seconda posizione CHAR

pos3 Risultato confronto coppia numeri in terza posizione CHAR

Tabella delle variabili di uscita




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Trovato il decodificatore ha trovato il codice BOOL

Nrotent Numero tentativi effettuati INT

Tabella delle variabili di algoritmo




Progettazione

Descrizione del metodo di elaborazione:

1. sono generati casualmente dal computer i tre numeri formanti il codice

da indovinare

2. se ciascuno di essi è compreso tra 0 e 9 si continua altrimenti si

visualizza messaggio di errore e si termina l’esecuzione del programma

3. si inizializza ad uno il numero di tentativi ed a FALSO il valore di

trovato

4. mentre il numero di tentativi è minore o uguale a cinque e trovato è

FALSO ripetere:

5. si leggono i tre numeri immessi dal secondo giocatore




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5. si confronta ciascun numero del secondo giocatore con quelli immessi

dal primo giocatore:

a) se un numero del secondo giocatore è uguale a quello nella stessa

posizione immesso dal primo giocatore si pone posi = ‘+’

b) se un numero del secondo giocatore è uguale a quello del secondo

giocatore ma non nella stessa posizione si pone posi = ‘=’

c) se un numero del secondo giocatore non è uguale a nessuno di quelli

del secondo giocatore ma non nella stessa posizione si pone posi = ‘-

6. si stampano i valori di posi

7. se tutti i valori di posi sono uguali a ‘+’ allora si pone la variabile

trovato uguale a VERO altrimenti

• si visualizza il messaggio “CODICE NON TROVATO! RIPROVA

CON UN ALTRO TENTATIVO”;

• si incrementa di uno il numero di tentativi e si ripetono le

istruzioni dal punto 4) in poi




8. All’uscita dal ciclo, se la variabile trovato è uguale a VERO si stampa il

messaggio “COMPLIMENTI HAI VINTO !”, altrimenti il messaggio

“MI DISPISACE NON HAI VINTO !”

9. Si stampano i valori del codice generato dal computer e dell’ultimo

codice immesso dal decodificatore

Esempio Mastermind



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#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

main ()

{ // MasterMind

int indovina1, indovina2, indovina3;

int indovinato1, indovinato2, indovinato3;

int pos1, pos2, pos3, risultato;

int nroTentativi, trovato;

printf ("CODIFICATORE\n");

srand(time(NULL));




printf (" Il Codificatore ha inserito il codice da indovinare\n");

Esempio Mastermind

- il programma in C



printf ("\n DECODIFICATORE \n");

trovato=0;

nroTentativi=1;

while ((nroTentativi <= 5) && (trovato==0))

{

printf("\n\nTentativo n.ro %d :\n", nroTentativi);


printf ("Immetti il PRIMO numero\n");


printf ("Immetti il SECONDO numero\n");


printf ("Immetti il TERZO numero\n");




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if (indovinato1==indovina1) pos1='+';

else


pos1='=';

else pos1='-';


else


pos2='=';

else pos2='-';


else


pos3='=';

else pos3='-';



printf ("Le Indicazioni del Codificatore sono:\n");

printf("%c, %c, %c \n", pos1, pos2, pos3);

if ((pos1=='+') && (pos2=='+') && (pos3=='+'))

trovato=1;

else

{ printf ("CODICE NON TROVATO! \n");

if (nroTentativi < 5)

printf ("\n RIPROVA CON UN ALTRO TENTATIVO\n");

nroTentativi++;

}

} // fine ciclo while

if(trovato==1)

printf("COMPLIMENTI HAI VINTO !!! \n");

else

printf ("MI DISPIACE NON HAI VINTO !\n");



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printf("\nCODICE da Indovinare:");

printf("\nIndovina1 = %d - Indovina2 = %d - Indovina3 = %d\n", indovina1,

indovina2, indovina3);

printf("\nCodice immesso dal CODIFICATORE\n");

printf("\nIndovinato1 = %d - Indovinato2 = %d - Indovinato3 = %d\n\n",

indovinato1, indovinato2, indovinato3);

system("Pause");

}



Lo studente modifichi il programma del gioco Master Mind con massimo 5,

o più, tentativi usando un ciclo a condizione finale invece di quello a

condizione iniziale …

… e verificando che siano rispettate le precondizioni sui valori di input del

decodifcatore, facendo ripetere l’input se esse non sono soddisfatte …



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…


do

{

printf ("Immetti il PRIMO numero\n");


}

while ((indovinato1<0) || (indovinato1>9)

…



Modificare il programma del gioco Master Mind:

• permettendo al decodificatore di effettuare al massimo 5 tentativi

(usando un ciclo a condizione iniziale …)

• verificando che siano rispettate le precondizioni sui valori di input del

decodifcatore, facendo ripetere l’input se esse non sono soddisfatte

• Usando opportuni array per memorizzare:

• I valori del codice

• I valori del decodificatore

• I ‘suggerimenti’ del codificatore (risultati della verifica dei valori

del decodificatore rispetto ai valori del codice

• Strutturando il programma con sottoprogrammi associati a:

• Generazione casuale del codice da parte del codificatore

• lettura dei valori del decodificatore

• Verifica dei valori del decodificatore rispetto al codice

• Stampare i risultati della verifica

Esempio Mastermind

- il programma in C con sottoprogrammi e array -

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