Elegante Lösung für Diagonale und Nachbarn in C?

Hallo.

Wir sollen die Diagonalen einer Matrix (bei uns geht es um "Game of Live") und die Nachbarn möglichst gut zusammenfassen.

Ich suche lediglich nach einer eleganteren Lösung für den Ausdruck:

if(

spielfeld[i][j] == spielfeld[i-1][j-1]|| spielfeld[i][j] == spielfeld[i + 1][j + 1] || spielfeld[i][j] == spielfeld[i - 1][j + 1] || spielfeld[i][j] == spielfeld[i + 1][j - 1] || spielfeld[i][j] == spielfeld[i + 1][j] || spielfeld[i][j] == spielfeld[i ][j + 1] || spielfeld[i][j] == spielfeld[i - 1][j] || spielfeld[i][j] == spielfeld[i][j - 1]);

){ }

Über Hilfe wäre ich überaus dankbar.

2 Antworten

regex9

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Informatik

04.12.2020, 06:13

Nutze Schleifen, um die relevanten Felder zu prüfen. Beim ersten Treffer brichst du den Lauf ab. Optimalerweise wird diese gesamte Prüfung in eine eigene Funktion ausgelagert, die wahr / falsch (also 1 / 0) als Rückgabewert liefert.

ralphdieter

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Informatik

04.12.2020, 09:27

Du kannst die relativen Koordinaten einer Umgebung als array speichern und darüber iterieren:

typedef /* Typ von spielfeld[i][j] */ Feld;

typedef struct { int i, j; } Punkt, Umgebung[8];

static Feld spielfeld[NI][NJ];

static const Umgebung nachbarn = {
  {-1,-1}, {-1, 0}, {-1,+1},
  { 0,-1}, /* -- */ { 0,+1},
  {+1,-1}, {+1, 0}, {+1,+1},
};

bool umgebung_enthaelt_sich ( int i, int j )
{
  assert( i>0 && i<NI-1 );
  assert( j>0 && j<NJ-1 );

  const Feld wert = spielfeld[i][j];
  for ( int n=0; n<8; ++n )
    if (wert==spielfeld[i+nachbarn[n].i][j+nachbarn[n].j])
      return true;
  return false;
}

Dein Code wird dann zu:

if ( umgebung_enthaelt_sich(i, j) )
  ...

Allerdings sehe ich im Game of Life keine Verwendung für Deine Abfrage. Es geht doch eigentlich immer darum, die Nachbarfelder zu zählen:

int umgebung_zaehlen ( int i, int j )
{
  int summe = 0;
  for ( int n=0; n<8; ++n )
    summe += spielfeld[i+nachbarn[n].i][j+nachbarn[n].j];
  return summe;
}

Schöner wäre es, wenn „spielfeld“ keine globale Variable ist. Dann musst Du es aber als weiteren Parameter übergeben. Bei zweidimensionalen Arrays ist das etwas knifflig:

int umgebung_zaehlen ( Feld const * const spielfeld, int NJ
                     , int i, int j )
{
  ...
    summe += spielfeld[(i+nachbarn[n].i)*NJ
                       + j+nachbarn[n].j];
  ...
}

Ein Aufruf sieht dann so aus:

  const int n = umgebung_zaehlen( *spielfeld, NJ, i, j );

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for (int y = 0; y < 7; y++)
        {
            for (int x = 0; x < 8; x++)
            {
                if (gespWert == spielfeld[x, y] && spielfeld[x, y] != 0)
                {
                    ++counter;
                }
                else
                {
                    counter = 0;
                }
                gespWert = spielfeld[x, y];
                if (counter == 3)
                {
                    MessageBox.Show("Sie haben gewonnen!");
                    finish = true;
                    break;
                }
            }
        }

Nun wollte ich die diagonale Abfrage mit 2 while Schleifen machen, die eben dem x und dem y Wert im Array immer 1 hinzu addieren und das ganze dann mit einem break beendet wird. Zudem muss ich ja auch noch eine if Abfrage machen ob sich der abgefragte Bereich überhaupt noch im Array befindet, oder?

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usw.

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Warum ist der Code unreachable?

import os
import sys


# Wilkommensnachricht
print("Tic-Tac-Toe Python")


# Variablen
spiel_aktiv = True
spieler_aktuell = 'X'
versuche = 0


# Spielfeld als Liste erstellen
spielfeld = [" ",
             "1","2","3",
             "4","5","6",
             "7","8","9"]


# Spielfeld ausgeben
def spielfeld_ausgeben():
    print (spielfeld[1] + "|" + spielfeld[2] + "|" + spielfeld[3] )
    print (spielfeld[4] + "|" + spielfeld[5] + "|" + spielfeld[6] )
    print (spielfeld[7] + "|" + spielfeld[8] + "|" + spielfeld[9] )



# Die Spieler Eingabe
def spieler_eingabe():
    while True:
        global versuche
        spieler_zug = input("Auf welches Feld setzt du? ")
        spieler_zug = int(spieler_zug)
        spielfeld[spieler_zug] = spieler_aktuell
        versuche += 1




# Kontrolle ob und wer das Spiel gewonnen hat.
def kontrolle_gewonnen():
    if spielfeld[1] == spielfeld[2] == spielfeld[3]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)
    if spielfeld[4] == spielfeld[5] == spielfeld[6]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)
    if spielfeld[7] == spielfeld[8] == spielfeld[9]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)
    # Kontrolle auf Spalten
    if spielfeld[1] == spielfeld[4] == spielfeld[7]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)
    if spielfeld[2] == spielfeld[5] == spielfeld[8]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)
    if spielfeld[3] == spielfeld[6] == spielfeld[9]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)


    # Kontrolle auf Diagonalen
    if spielfeld[1] == spielfeld[5] == spielfeld[9]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)


    if spielfeld[7] == spielfeld[5] == spielfeld[3]:
        print("Du hast gewonnen", spieler_aktuell)  


# Kontrolle ob unentschieden
def kontrolle_auf_unentschieden():
    if versuche == 9:
        print("Unentschieden!")


# Den aktiven Spieler wechseln X/O
def spieler_change():
    global spieler_aktuell
    if spieler_aktuell == "X":
        spieler_aktuell = "O"
    else:
        spieler_aktuell = 'X'



def main():
  spielfeld_ausgeben()
  while True:
    spieler_eingabe()
    # Code unreachable
    spielfeld_ausgeben()
    kontrolle_gewonnen()
    kontrolle_auf_unentschieden()
    spieler_change()
    # Ende von Code unreacheable
main()

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C++ Code für LGS?

Ich möchte mit einen C++-Programm alle LGS lösen können (endlich, unendlich und keine Lösungen). Ich habe auch einen Code. Endlich viele und keine Lösungen kann er recht gut (bisher), aber unendlich viele Lösungen kann er nicht anzeigen lassen (soll dann auch t einführen, nicht einfach einen Wert einsetzen).

Wo liegt der Fehler?

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>

using namespace std;

// Funktion zur Berechnung des Determinanten einer Matrix
double determinant(vector<vector<double>>& matrix, int n) {
  double det = 0;

  if (n == 1) {
    return matrix[0][0];
  }

  if (n == 2) {
    return matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[0][1] * matrix[1][0];
  }

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    vector<vector<double>> subMatrix(n - 1, vector<double>(n - 1));

    for (int j = 1; j < n; j++) {
      for (int k = 0; k < n; k++) {
        if (k < i) {
          subMatrix[j - 1][k] = matrix[j][k];
        }
        else if (k > i) {
          subMatrix[j - 1][k - 1] = matrix[j][k];
        }
      }
    }

    det += pow(-1, i) * matrix[0][i] * determinant(subMatrix, n - 1);
  }

  return det;
}
 
// Funktion zur Durchführung der Gauss-Jordan-Elimination
void gaussJordan(vector<vector<double>>& matrix, vector<double>& constants) {
  int n = matrix.size();

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int maxIndex = i;

    for (int j = i + 1; j < n; j++) {
      if (abs(matrix[j][i]) > abs(matrix[maxIndex][i])) {
        maxIndex = j;
      }
    }

    if (maxIndex != i) {
      swap(matrix[maxIndex], matrix[i]);
      swap(constants[i], constants[maxIndex]); // Korrektur hier
    }

    double factor = matrix[i][i];

    for (int j = i; j < n; j++) {
      matrix[i][j] /= factor;
    }

    constants[i] /= factor;

    for (int j = 0; j < n; j++) {
      if (j != i) {
        double factor = matrix[j][i];

        for (int k = i; k < n; k++) {
          matrix[j][k] -= factor * matrix[i][k];
        }

        constants[j] -= factor * constants[i];
      }
    }
  }
}

// Funktion zur Überprüfung der Invertierbarkeit und zur Lösung des LGS
vector<double> solveLinearSystem(vector<vector<double>>& matrix, vector<double>& constants) {
  int n = matrix.size();
  double det = determinant(matrix, n);

  // Überprüfung auf unendlich viele Lösungen
  bool allZero = true;

  for (double constant : constants) {
    if (constant != 0) {
      allZero = false;
      break;
    }
  }

  if (det == 0) {
    if (allZero) {
      cout << "Das LGS hat unendlich viele Lösungen." << endl;
      return {}; // Leerer Vektor, da unendlich viele Lösungen existieren
    }
    else {
      cout << "Das LGS hat keine Lösung." << endl;
      return {}; // Leerer Vektor, da keine Lösung existiert
    }
  }

  // Anwendung der Gauss-Jordan-Elimination
  gaussJordan(matrix, constants);

  vector<double> solution(n);

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    solution[i] = constants[i];
  }

  return solution;
}

int main() {
  vector<vector<double>> matrix = {
    { 1, -3,  5 },
    { 2, -5,  12 },
    { 3, -11,  11 }
  };
  vector<double> constants = { 2, 1, 12 };

  vector<double> solution = solveLinearSystem(matrix, constants);

  if (!solution.empty()) {
    cout << "Die Lösung des LGS ist: ";

    for (int i = 0; i < solution.size(); i++) {
      cout << "x" << i + 1 << " = " << solution[i] << ", ";
    }

    cout << endl;
  }
  else {
    cout << "Das LGS hat keine Lösung." << endl;
  }

  return 0;
}

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def spieler_auswahl():
  from random import randint
  x = randint(1, 2)

  if x == 1:
    spieler_1 = 'X'
    spieler_2 = 'O'
    return (spieler_1, spieler_2)

  if x == 2:
    spieler_1 = 'O'
    spieler_2 = 'X'
    return (spieler_1, spieler_2)

def erste_markierung_setzen():
  if spieler_1 == 'X':
    print('Spieler 1 Du spielst mit \'X\'')
    print('Spieler 1 - Bitte gib die gewünschte Position für dein Zeichen ein: \n')
    x = int(position())
    spielfeld[x] = str(spieler_1)
  elif spieler_2 == 'X':
    print('Spieler 2 Du spielst mit \'X\'')
    print('Spieler 2 - Bitte gib die gewünschte Position für dein Zeichen ein: \n')
    x = int(position())
    spielfeld[x] = str(spieler_2)

def spiel_fortsetzen():

Mit der Funktion spiel_fortsetzen möchte ich jetzt, dass die Funktionen markierung_setzen_1 und markierung_setzen_2 immer abwechselnd ausgeführt werden. Aber das je nachdem, ob Spieler 1 oder Spieler 2 'X' ist mit markierung_setzen_1 oder markierung_setzen_2 begonnen wird.

Hätte da jemand eine Idee? Wahrscheinlich mit einer while-Schleife.

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Nun möchte ich, dass der Nutzer sowohl Wörter mit Sonderzeichen, als auch ohne eingeben kann und immer das selbe findet. Er kann kann also bspw. nach „passe compose“ oder „passé composé“ suchen und findet immer die gleichen Seiten, auf denen „passé composé“ vorkommt.

In MySQL ist das bei der Suche kein Problem, da kann man mit COLLATE utf8_general_ci genau das erreichen. Schwierig wird es für mich, dass im Ergebnis zu markieren. Hier mal ein Beispielcode in PHP:

if (preg_match_all('/foo/ui', 'foo föö bar bär', $matches)) {
	print_r($matches);
}

Das findet nur „foo“ und nicht „föö“. Umgedreht wird nur „föö“ gefunden. Die einzige Lösung die mir einfällt wäre so ein Ausdruck, der aber nicht sonderlich elegant ist und auch noch länger werden müsste:

'/f(?:o|ö)(?:o|ö)/ui'

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for (int i = 0; i < 10; ++i) {
  srand(time(NULL)); // Initialization, should only be called once.
  int r = rand() % 20;
  a1[i] = r;
}

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