Felder, Referenzen und Generik im Spiel

Im Kapitel Felder, Referenzen und Generik hast du zweidimensionale Felder kennengelernt und gesehen, dass Variablen von Objekttypen Verweise speichern, keine Objekte. Ein Spiel auf einem Raster ist dafür das ideale Versuchsfeld: Das Level ist eine Fläche, und jedes Ding darauf steht sowohl auf der Bühne als auch im Feld.

Woran es hakt

Seit den Feldern in der Einführungsphase entsteht die Welt aus einem Plan. Danach vergisst das Spiel aber, was wo liegt. Fragen wie Was liegt links von mir? oder Ist dieses Feld frei? lassen sich nur beantworten, indem man alle Objekte durchsucht und ihre Koordinaten vergleicht. Ein zweidimensionales Feld beantwortet sie mit einem einzigen Zugriff.

Mechaniken

Such dir mindestens eine aus. Du darfst sie verändern, kombinieren oder dir etwas ganz anderes ausdenken.

Das Gitter neben der Bühne

Im Spiel: nichts Neues zu sehen, aber das Spiel weiß jetzt, was wo liegt.

Dahinter steckt: ein zweidimensionales Feld mit derselben Größe wie der Plan. Beim Aufbau kommt jeder Gegenstand auf die Bühne und ins Gitter. Auf einem leeren Feld steht null.

private Gegenstand[][] gegenstaende = new Gegenstand[plan.length][plan[0].length()];

private void setzeGegenstand(Gegenstand pGegenstand, int pZeile, int pSpalte) {
   pGegenstand.setFeld(pZeile, pSpalte);
   gegenstaende[pZeile][pSpalte] = pGegenstand;
   this.setze(pGegenstand, this.zuX(pSpalte), this.zuY(pZeile));
}

Aufwand: ★★☆

Der Fehler, den man nicht sieht

Im Spiel: Eine eingesammelte Münze ist von der Bühne verschwunden. Fragt man das Gitter, ist sie noch da.

Dahinter steckt: Referenzen. Nach dem Aufbau zeigen zwei Stellen auf dasselbe Objekt: die Bühne und gegenstaende[z][s]. remove() löscht nur den Verweis der Bühne. Das Objekt selbst lebt weiter, solange das Gitter darauf zeigt. Deshalb gibt es eine Methode, die beide Verweise entfernt:

public void entferne(Gegenstand pGegenstand) {
   pGegenstand.remove();
   gegenstaende[pGegenstand.getZeile()][pGegenstand.getSpalte()] = null;
}

Probiere es aus: Nimm die zweite Zeile heraus und lass dir nach jedem Einsammeln zählen, wie viele Münzen das Gitter noch kennt.

Aufwand: ★★☆

Versteckte Fallen

Im Spiel: Fallen sind unsichtbar. Erst wer direkt danebensteht, sieht sie.

Dahinter steckt: In jedem Bild rechnet die Welt aus, in welcher Zeile und Spalte der Spieler steht, und fragt die acht Nachbarfelder im Gitter. Jeder Gegenstand dort bekommt inDerNaehe() aufgerufen. Die meisten tun nichts, die Falle zeigt sich. Achte auf den Rand: Zeile -1 gibt es nicht.

for (int z = zeile - 1; z <= zeile + 1; z++) {
   for (int s = spalte - 1; s <= spalte + 1; s++) {
      boolean imGitter = z >= 0 && z < gegenstaende.length && s >= 0 && s < gegenstaende[z].length;
      if (imGitter && gegenstaende[z][s] != null) {
         gegenstaende[z][s].inDerNaehe();
      }
   }
}

Aufwand: ★★☆

Nebel über dem Unerforschten

Im Spiel: Am Anfang liegt über allem dunkler Nebel. Wo der Spieler gewesen ist, lichtet er sich und bleibt licht.

Dahinter steckt: ein Feld boolean[][] erkundet und ein zweites Feld mit dunklen Kacheln. Steht der Spieler auf einem Feld, wird es mit seinen Nachbarn erkundet, und die Nebelkacheln dort verschwinden.

Aufwand: ★★★

Eine Karte in der Ecke

Im Spiel: Oben rechts zeigt eine kleine Karte das ganze Level, mit einem Punkt für den Spieler.

Dahinter steckt: derselbe Plan noch einmal, aber mit Kacheln, die nur ein paar Pixel groß sind. Für den Punkt rechnest du die Position des Spielers in Zeile und Spalte um.

Aufwand: ★★☆

Ein Level, das sich zurücksetzen lässt

Im Spiel: Ein Schalter verändert das Level, Steine verschwinden, Wege öffnen sich. Eine neue Runde stellt den Anfangszustand wieder her.

Dahinter steckt: eine Kopie des Plans beim Start. Ob eine Zuweisung kopie = plan; reicht, ob du eine flache oder eine tiefe Kopie brauchst, und warum Zeichenketten hier gutmütig sind, ist die eigentliche Aufgabe.

Aufwand: ★★★

Ein Beutel für alles

Im Spiel: Eine Truhe enthält einen Gegenstand, ein Händler verkauft eine Ware, eine Belohnung kann Münzen, Herzen oder Schlüssel sein.

Dahinter steckt: eine generische Klasse Beutel<T>, die einen Inhalt beliebigen Typs aufnimmt. Derselbe Code dient für Beutel<Muenze> und Beutel<Herz>, und der Übersetzer passt auf, dass niemand ein Herz aus einem Münzbeutel holt.

Aufwand: ★★☆

Und ohne Spiel?

Ein zweidimensionales Feld speichert Verweise. Wer das einmal an einer verschwundenen Münze gesehen hat, sucht den Fehler in der Klausur nicht mehr im Algorithmus.

Deine eigene Idee

Was in deinem Spiel liegt auf einem Raster? Welche Frage würde dein Spiel gern stellen, die bisher eine Schleife über alle Objekte braucht?

Checkpoint

Im Checkpoint nach diesem Kapitel liegen alle Gegenstände zusätzlich in einem Gitter Gegenstand[][]. Eingesammeltes wird aus beiden entfernt, und Fallen sind versteckt, bis der Spieler danebensteht. Wie du ihn lädst, steht auf der Startseite der Werkstatt.

Checkpoint: Felder, Referenzen und Generik (Online-IDE)

Checkpoint: Felder, Referenzen und Generik (Projekt für den Rechner)

Weiterbauen kannst du in deiner Werkstatt.