Skip to content
Kursen CSharp

Racet

Vi har en racerbana med 4 klasser, RaceTrack, Car, Weather och AsciiArt. Med hjälp av dessa har vi en racerbana med 3 bilar med ASCII-bild och dessutom en väderprognos. Nu är tanken att vi ska lägga till en position för bilarna och flytta bilarna framåt genom att lägga till mellanslag framför (” ”) bilden. När bilarna gått i mål utser vi en vinnare!

Till slut kommer det se ut så här när vi kör “dotnet run”:

Play

Flytta bilarna

Section titled “Flytta bilarna”

För att kunna flytta på bilarna gör vi en metod MoveCars i klassen RaceTrack. Den slumpar ett tal för respektive bil och flyttar dess bild så många mellanslag framåt. Positionen utgår från vänster kant av terminalen och därefter ska de röra sig till höger.

// i OoGuide/src/RaceTrack.cs
...
    public void MoveCars()
    {
        var random = new Random();
        foreach (var aCar in this._cars)
        {
            int numberOfSpaces = random.Next(1, 20);
            aCar.PrintAsciiModel(new string(' ', numberOfSpaces));
        }
    }
}

I koden ovanför slumpar vi fram ett tal mellan 1 och 19 vilket kommer bli antalet mellanslag som placeras framför bilden (bakom bilen). Det ger en illusion av att bilarna rör sig.

// i OoGuide/Program.cs
RaceTrack track = new RaceTrack(100);


Console.WriteLine("\nKör bilarna");
track.MoveCars();
// ger utskriften: Kör bilarna
//          __
//        _| =\__
//       /o____o_\
//
// osv

Nu ser vi att bilarna rör sig framåt.

Position och hastighet

Section titled “Position och hastighet”

Vi lägger till bilens position för att kunna utgå från den i varje flytt av bilen. För att få variation i bilarnas hastighet slumpar vi fram ett float-värde för hastigheten när de skapas. Vi lägger till även en metod Move då bilen känner till sin hastighet och position och flyttar själv efter dessa egenskapers värden. I Move lägger vi även raden som skriver ut ACSII-bilden från MoveCars (RaceTrack klassen).

// i OoGuide/src/Car.cs
    ...
    private int _position;
    private float _speed;


    public Car(string model, int price)
    {
        this._model = model;
        this._price = price;
        this._position = 0;
        this._speed = CalculateSpeed();
        Car._carCount += 1;
    }


    ... // sist i klassen


    private float CalculateSpeed()
    {
        Random random = new Random();
        const float MAX_SPEED = 3.5F;
        const float MIN_SPEED = 0.5F;


        return (float)(MIN_SPEED + (random.NextDouble() * (MAX_SPEED - MIN_SPEED)));
    }


    public void Move()
    {
        this._position += (int)Math.Round(this._speed);
        this.PrintAsciiModel(new string(' ', this._position));
        this._speed = CalculateSpeed(); // ny hastighet för mer spänning
    }
}

Vi har lagt till två privata instansvariabler; _position och _speed samt två konstanter; MAX_SPEED för högsta hastigheten och MIN_SPEED för minsta hastigheten. Vi specificerar flyttalet med ett suffix f. Utan suffix blir alla flyttal som skrivs som konstanta tal (dvs med siffror) double. För att räkna ut hastigheten har vi gjort en metod CalculateSpeed som senare är lätt att ändra i om vi vill ändra hur hastigheten räknas ut. I CalculateSpeed ger random.NextDouble() ett slumptal mellan 0 och 1,0 som multipliceras med intervallet mellan högsta och minsta hastigheten.

Dessutom har vi lagt till en metod Move som flyttar fram positionen eftersom bilobjektet själv känner till sin hastighet och position och flyttar sig själv. Bilen får också ny hastighet efter flytten för att få det mer “levande”. new string(' ', this._position) ger en sträng med ett antal mellanslag som kommer placeras framför bilden i metoden PrintAsciiModel. Till exempel om this._position är 10 så ritas 10 mellanslag ut framför ACSII-bilden av bilen, istället för {pos}. Det ger oss en illusion av att bilen flyttar sig framåt.

Nu ska vi uppdatera metoden MoveCars i klassen RaceTrack så att den för varje bilobjekt anropar bilklassens Move-metod.

// i OoGuide/src/RaceTrack.cs
    ...
    public void MoveCars()
    {
        foreach (var aCar in this._cars)
        {
            aCar.Move();
        }
    }
    ...

För att få bilarna att flytta sig flera gånger upprepar vi koden för att rensa skärmen, flytta bilarna och skriva ut. För att vi ska hinna se varje iteration pausar vi i 0,1 s i slutet av iterationen.

// i OoGuide/Program.cs
...
RaceTrack track = new RaceTrack();
track.Description();
for (int i = 0; i < 30; i++)
{
    Console.Clear(); // Rensar skärmen och ritar om
    Console.WriteLine("\nRACE TIME");
    track.MoveCars();
    Thread.Sleep(100); // Pausar i 0,1 sekunder för att vi ska se förflyttningarna
}
// ger utskriften:
// Välkommen till DBWEBB Racing track!
// ...
//

Refaktorera huvudprogrammet

Section titled “Refaktorera huvudprogrammet”

Vi vill att huvudprogrammet ska innehålla så lite kod som möjligt. Därför gör vi en metod RunRace i klassen RaceTrack. Denna metod ska köra loppet. I samband med det uppdaterar vi metoderna MoveCars och Description så att det blir mer anpassat till racerbanan. I metoden PrintFinishLine lägger vi in en inparameter som har defaultvärde “true” och i så fall skrivs “START” och “MÅL” ut. Men om metoden anropas med inparametern “false” så skrivs bara mållinjen ut.

// i OoGuide/src/RaceTrack.cs
    ...
    public void Description()
    {
        Console.WriteLine($"\nVälkommen till {RaceTrack.NAME}!");
        if (this._weather != null)
        {
            Console.WriteLine($"{this._weather.GetForecast()}");
        }
    }


    private void PrintFinishLine(bool heading = true)
    {
        string spaces = new string(' ', this._finishLine);
        if (heading)
        {
            Console.WriteLine(string.Concat("\nSTART", spaces.AsSpan(0, spaces.Length - 6), "MÅL"));
        }
        Console.WriteLine(spaces + "|");
    }


    ...


    public void MoveCars()
    {
        this.PrintFinishLine();
        foreach (var aCar in this._cars)
        {
            aCar.Description();
            aCar.Move();
            this.PrintFinishLine(false);
        }
    }


    public void RunRace()
    {
        for (int i = 0; i < 30; i++)
        {
            Console.Clear(); // Rensar terminalen
            this.Description();
            this.MoveCars();
            Thread.Sleep(100); // Pausar i 0,1 sekunder för att vi ska se förflyttningarna
        }
    }
}

Metoden MoveCars blir ansvarig för att skriva ut “START” och “MÅL” samt mållinjen genom att anropa PrintFinishLine. Innan varje bil flyttas så skrivs en kort beskrivning ut för att vi lättare ska ha koll på bilarna. Istället för utskriften av rubriken “RACE TIME” så anropar vi metoden Description i metoden RunRace.

// i OoGuide/Program.cs
...
track.RunRace();
// ger utskriften:
// Välkommen till DBWEBB Racing track!
// ...
// START                                                                         MÅL
//
//          __
//        _| =\__
//       /o____o_\
//

Nu har vi ett spel som har en racingbana med tre bilar som kör i olika hastigheter och flyttar sig framåt (eller till höger på terminalen). Men vem vinner?

Vem vinner?

Section titled “Vem vinner?”

Vi vill gärna ha en vinnare. Det är lämpligt att klassen RaceTrack som har mållinjen och bilarna också utser vinnaren. Vi börjar med att lägga till en getmetod för att RaceTrack ska kunna hämta en bils position.

// i OoGuide/src/Car.cs
    ... // sist i Get methods
    public int GetPosition()
    {
        return this._position;
    }
    ...

Vi skapar en metod som ritar ut mållinjen och en som kollar vem som vann. För att ha koll på vem som vinner lägger vi till en instansvariabel _winnerIndex i klassen RaceTrack och låter den vara negativ så länge racet pågår.

// i OoGuide/src/RaceTrack.cs
namespace OoGuide.src;


class RaceTrack
{
    ...
    private int _winnerIndex;


    public RaceTrack(int _finishLine)
    {
        this._cars = new List<Car>();
        CreateCars();
        this._finishLine = _finishLine;
        this._winnerIndex = -1; // negativt visar ingen vinnare
    }
    ...


    public void MoveCars()
    {
        this.PrintFinishLine();
        foreach (var aCar in this._cars)
        {
            if (this._winnerIndex < 0)
            {
                aCar.Description();
                aCar.Move();
                this.PrintFinishLine(false);
            }
        }
    }


    public void RunRace()
    {
        while (this._winnerIndex < 0)
        {
            Console.Clear(); // Rensar terminalen
            this.Description();
            this.MoveCars();
            this.CheckIfFinished();
            Thread.Sleep(100); // Pausar i 0,1 sekunder för att vi ska se förflyttningarna
        }
        Console.WriteLine("\n\nVINNAREN:");
        this._cars[this._winnerIndex].Description();
    }


    private void CheckIfFinished()
    {
        bool finished = false;
        int index = 0;


        while (index < this._cars.Count && !finished)
        {
            if (this._cars[index].GetPosition() > this._finishLine)
            {
                finished = true;
                this._winnerIndex = index;
            }
            index++;
        }
    }
}

För att ingen av bilarna ska flytta sig efter att första bilen passerat mållinjen lägger vi en extra koll i MoveCars. Metoden CheckIfFinished kollar bilarna en och en och den som först går över mållinjen för sitt index i listan sparad i _winnerIndex. Så fort _winnerIndex är positiv avslutas racet.

I huvudprogrammet anropar vi metoden vi nyss gjorde för att utse vinnaren.

// i OoGuide/Program.cs
...
RaceTrack track = new RaceTrack(100);
Weather weather = new Weather("Soligt", 18, 8);


track.AddWeather(weather);
track.Description();
track.RunRace();
// ger utskriften:
// Välkommen till DBWEBB Racing track!
// Väder: Soligt, 18 grader och 8 m/s.
// osv
// VINNAREN:
// Bilen är en model1 och kostar 99000 kr.

Sammanfattning

Section titled “Sammanfattning”

Nu har vi gjort en enkel racerbana och det blev ju riktigt bra. Naturligtvis går det att utöka och förbättra detta program men nu är vi nöjda. Här är filmen på spelet igen!

Play

Lycka till med din racerbana! Så här ser klassdiagrammet ut nu.

Image description
Bild: Färdigt klassdiagram på vår racerbana med klasserna RaceTrack, **Weather**, Car och AsciiArt. Det är komposition mellan RaceTrack och Weather medan det är aggregation mellan RaceTrack och Car. Dessutom är det association mellan Car och AcsiiArt.

Om du vill se koden i sin helhet så kan du ladda ner den med kommandot task download-code -- kmom03/OoGuide. Exemplet hamnar då i en katalog som heter “codeExample” under kmom03.