Книга: Программирование игр и головоломок

3. Игры без стратегии

Общие предложения

Мы собираемся предложить здесь игры для программирования. Мы выбрали их потому, что они не требуют придумывания выигрывающей стратегии при составлении программы. Каждая игра ставит вас перед, вообще говоря, непредсказуемой ситуацией. Вы должны играть, соблюдая правила и имея в виду добиться определенной цели. Вам следовало бы развить собственную стратегию. После того, как вы предложили свой ход, компьютер сообщает новое состояние игры, затем изменяет это состояние некоторым почти полностью определенным образом. Ваша стратегия должна оценить, как именно.

Программирование этих игр не представляет заметных трудностей. Это — не головоломка (если исключить лабиринт для коня, который представляет настоящую трудность). Но нужно работать очень тщательно, чтобы компьютер соблюдал правила и не жульничал. Ошибки программирования всегда достойны осуждения. Здесь может возникнуть. искушение сделать все быстро, потому что в конце концов всегда что-то получится. Тщательно изучите задачу, продумайте прежде чем писать, составьте план вашей программы, разберите подзадачи отдельно…

Игра 6. Гениальный ответчик.

Я не думаю, что есть еще хоть кто-нибудь, кто не знает игру, которую М. Мейрович назвал «гениальный ответчик»[11]. Обычно она играется с цветными шашками (6 и 8 различных цветов в зависимости от изготовления). Играющий должен угадать сделанную из этих шашек тайную комбинацию. Так, в варианте «мини» вы должны угадать комбинацию из четырех шашек, например: ГОЛУБАЯ ЖЕЛТАЯ ЖЕЛТАЯ КРАСНАЯ (в этом порядке). Второй игрок — ведущий. Это он выбирает комбинацию для угадывания и он оценивает ходы, которые вы делаете. Ваш ход в игре состоит в том, что вы предлагаете комбинацию, содержащую то же число шашек, из того же набора цветов, например, КРАСНАЯ ГОЛУБАЯ ЖЕЛТАЯ ГОЛУБАЯ.

Ведущий сообщает вам, сколько шашек из вашей комбинации содержат правильный цвет на правильном месте: здесь — 1, третья шашка ЖЕЛТАЯ, как и в неизвестной вам комбинации. Затем он сообщает вам, сколько шашек имеют правильный цвет, но стоят на неправильных местах. Здесь 1, так как вы предложили красную шашку, но она на неверном месте. Согласно традиции, ведущий выставляет столько черных шашек, сколько в вашем ответе шашек правильного цвета на правильном месте, а затем столько белых шашек, сколько шашек правильного цвета на неверных местах.

Составьте программу, заставляющую ваш компьютер играть роль ведущего. Он должен случайным образом выбирать комбинацию и, конечно, не сообщать ее. Когда вы предлагаете свою комбинацию, компьютер должен также сообщить вам, сколько черных и белых шашек она заслуживает. Если в конце обусловленного заранее числа попыток вы не достигли результата, компьютер вас не поздравит, но сообщит загаданную комбинацию.

Введите в вашу программу параметры по числу цветов и числу шашек в комбинации, как и по степени сложности:

простая: 4 шашки, 6 цветов, 6 попыток;

средняя: 6 шашек, 8 цветов, 8 попыток.

Особой трудности нет. Игра заведомо приятна. Отладьте диалог…

Игра 7. Пляж Ботафого.

Несколько лет назад я отправился вести курс в Понтификальном университете Рио-де-Жанейро. Часть моей семьи смогла присоединиться ко мне на несколько дней. Мы отправились посмотреть на знаменитую «Сахарную голову», расположенную вблизи Ботафого. Мы прибыли на место. В нескольких стах метров перед нами «Сахарная голова» на берегу маленькой бухты открывала весьма привлекательный пляж. Чтобы его достичь, мы должны были преодолеть одно препятствие: автостраду. Нам очень хотелось отправиться на пляж и насладиться морем (мы еще не знали, насколько оно может быть загрязнено!). Но очевидным образом не было никаких средств пересечь эту автостраду. Ни один переход не пересекал ее поверху, это мы видели. Не было поблизости и подземных переходов. Мы не говорили по-бразильски (он произошел от португальского, но он отошел от языка, на котором говорят в Лиссабоне, так же сильно, как язык Квебека отличается от французского в Париже). Наконец, мы попытались что-нибудь понять с помощью моего приблизительного английского. «Чтобы попасть туда? Пересеките автостраду…» Это не было многообещающим развлечением. Движение было интенсивным. Бразильцы водят машины на большой скорости. Не слушая ничего, кроме зова нашей отвагу мы успешно достигли покрытой дерном полосы, разделяющей два направления автострады, и впали в глубокое уныние. Никогда нам не добраться до цели! Но отступать было некуда. Либо в одном, либо в другом направлении, но дорогу нужно было пересечь. Я не знаю, каким образом нам удалось ее перейти. И вот, после того, как мы решили, что пробил наш последний час, мы вылезли из моря на пляж Ботафого и — обнаружили в ста метрах подземный переход, позволявший безопасно перейти дорогу. Когда я позже рассказывал эти злоключения одному из своих коллег, он заявил мне, что вообще молодые люди не имеют привычки пользоваться ни подземными, ни нажимными переходами, они бросаются прямо под автомобили безо всякой боязни. Он рассказал мне также, что после торжественного открытия надземного перехода, который пересекал ту же автостраду немного выше Фламенко, в одном журнале был опубликован юмористический рисунок. На нем была изображена мать семейства, катящая детскую коляску и тянущая другой рукой ребенка, чтобы перейти пешком автотрассу у надземного перехода, говоря «Какой удобный переход! Наконец-то мы сможем переходить дорогу в тенечке…»

Все это навело меня на вот какую игру. На экран выводится рисунок, символизирующий автостраду с n полосами движения. По каждой полосе движутся автомобили, В начале игры вы находитесь на краю автострады. Вы можете либо оставаться там, где вы есть, либо прыгнуть на шаг вперед. Автомобили перемещаются согласно неизвестному закону. Если один из них достигает занимаемого вами положения или проходит по нему, то вы раздавлены. А если нет, то ваш ход. Вы снова можете либо остаться неподвижным, либо продвинуться на шаг вперед, либо вернуться на шаг назад, и цикл возобновляется. Вы выигрываете, если вы достигаете другой стороны дороги, не будучи раздавленным.

Вот несколько предложений по реализации игры. Я представляю автостраду следующим образом.

Расстояние между машинами постоянно, В верхней полосе оно равно 18 (17 точек между двумя машинами) и возрастает на 1 в каждой следующей полосе (24 точки между двумя стрелками в нижней полосе). Стрелки представляют машины острием в направлении их перемещения. Тире указывают место вашего перехода, но это отнюдь не переход «зебра»: ни одна машина не замедлит хода, чтобы дать вам перейти! В начале игры вы находитесь вне автострады, как на рис. 2.

Скорость машин постоянна. В верхней полосе я выбрал 5: любое перемещение машин продвигает их на 5 точек влево. В результате одна из машин может уйти влево или справа может появиться новое транспортное средство, если интервал вправо увеличится более чем на 17 точек до края: расстояние между машинами поддерживается постоянным. Я решил сделать скорость машин растущей на 1 точку при каждой смене полосы: она равна 6 во второй полосе, 7 — в третьей…

Таким образом, расстояние между машинами растет, скорость тоже, но отношение не постоянно. Если вы вступаете на первую полосу в тот момент, когда машина только что проехала тире, то у вас 16 точек до машины справа от вас. При скорости 5 точек вы можете оставаться неподвижным три хода. На нижней полосе у вас осталось бы справа 23 точки, но при скорости 12 вы не можете оставаться на месте более одного хода. Чем дальше вы продвигаетесь, тем больше риск, что вы будете раздавлены.

При таком выборе данных период рисунка очень велик. У вас нет никакой возможности получить по ходу партии дважды одну и ту же конфигурацию.

Единственный случайный элемент: начальное положение машин на каждой полосе. Вы задаете это начальное положение, выбирая число точек между тире и первой машиной справа от тире; это — целое число, выбираемое случайно, строго меньше расстояния между машинами на данной полосе. Таким образом, для 8 полос нужно случайным образом получить 8 чисел, Используя воспроизводимую непредсказуемость последовательности, как это описано в разд. 1, вы можете переиграть партию, если сочтете, что плохо использовали ваши возможности. Вы можете провести соревнования со своими друзьями. В моей программе я подсчитываю число шагов, потребовавшихся для перехода дороги. Выигрывает тот, кто переходит с наименьшим числом шагов.

Не говорите: идиотская игра, придуманная в дурацком мозгу… Прежде всего это невежливо по отношению ко мне. Кроме того, в ней нужно иметь некоторый опыт, чтобы дать себе отчет в том, насколько трудно играть оптимальным образом. Благодаря изображению точек, вы можете — если захотите — проводить свои подсчеты и узнавать, каким будет положение машин после следующего хода. Вы можете предвидеть или вычислять столько ходов от начала, сколько вы пожелаете: игра вашего противника полностью определена. Но опыт показывает, что это скучно. Ходы лучше делать, оценивая положение машин перед следующим ходом. Может получиться, что вы говорите себе: у меня есть время пройти, а он возьмет дай раздавит. Может случиться, что вы не берете на себя риск пойти вперед, а машина останавливается в точности перед тире.

Точно так же может случиться, что вы правильно оцениваете ситуацию, но вам не удается достаточно точно рассчитать начальные ходы, и вы попадаете в ловушку. Вы оказываетесь на некоторой полосе и не раздавленным. Но нельзя ничего не делать: если оставаться на месте, то вас раздавят. Нельзя вернуться — там, на предыдущей полосе, машина слишком близко к тире. Нельзя идти и вперед: на следующей полосе машина стоит перед тире или слишком близко к тире.

Вот еще несколько предложений. Необходимо держать рисунок на экране неподвижным: только стрелки машин и крестик (?) пешехода должны перемещаться по неподвижному полю. Чтобы передвинуть пешехода, я предлагаю следовать очень простому правилу. На вопрос компьютера отвечать Н, если вы собираетесь пойти в нижнюю сторону (на само собой разумеющуюся полосу), В — если вы хотите перейти на полосу выше, и ничего не отвечать, если вы не хотите шевелиться.

Программирование этой игры очень просто. Желаю успеха.

* Игра 8. Шадок у гиби.

«У шадоков ситуация удовлетворительна. Испытания ракет продолжаются, постоянно кончаясь неудачами.

Дело здесь в одном из основных принципов шадокской логики: «Нет ничего, что бы непрерывно продолжалось и не кончилось успехом». Или, в других выражениях: «Чем больше неудач, тем больше шансов, что оно заработает». Их ракета еще несовершенна, но они вычислили, что у них есть по крайней мере один шанс из миллиона, что она заработает… И они торопятся поскорее осуществить 999999 первых неудачных опытов, чтобы быть уверенными, что миллионная заработает». (Жак Руксель. Великолепие навыворот. Париж, издательство Грассе.)

Великий колдун сказал, что ракеты терпят неудачу потому, что не хватает транзисторов в системах безопасности. Но у гиби транзисторы собирают с растений, произрастающих на огородах. Решено послать одного из шадоков на планету гиби искать транзисторы. Гиби, очень умные благодаря своим шляпам, быстро проникли в планы шадоков и решили позабавиться. Они позволили шадоку забраться в один из их огородов, но окружили его со всех сторон, и всякий раз, когда растение расцветает и дает транзистор, они мчатся, чтобы собрать урожай прежде шадока.

Вот вам тема игры. Как и в предыдущих играх, я предлагаю здесь версию, которую я реализовал на своем микрокомпьютере, Вы можете подогнать параметры в зависимости от возможностей вашей машина, а также в зависимости от желаемой трудности игры и шансов на успех. Было бы благоразумно. В первых версиях из осторожности стоит считывать все параметры до начала каждой партии. Вы сможете также сделать несколько попыток, чтобы добиться удовлетворительного расположения всех персонажей в огороде. Не придерживайтесь рабски сделанных ниже предложений.

В начале игры компьютер воспроизводит образ огорода] где появляются: гиби, обозначенные буквами Г; цветы с транзисторами, обозначенные цифрой, показывающий число транзисторов, которые можно собрать с этого цветка (есть цветки с одним транзистором, наименее продуктивные, и цветки с девятью транзисторами, наиболее продуктивные); шадок, представленный крестиком (?); пустые места, обозначенные точкой. Вот возможная комбинация. В ней 12 строк по 20 полей, с 15 гиби и 20 цветками. Все их значения указаны. Шадок имеет право на 40 ходов, чтобы собрать 100 транзисторов. Компьютер постоянно сообщает число оставшихся ходов и число уже собранных транзисторов.

На своем ходе шадок может переместиться па одну клетку в любом направлении. Я выбрал определение перемещения с помощью 0, 1 и 4 букв: В — для верха, Н — для низа, Л — для левой и П — для правой стороны. Если ответ пуст, то шадок не шевелится. Если ответ П, то нужно сделать один шаг вправо на той же строке. Если ответ ВЛ (или ЛВ, порядок не важен), то шадок перемещается на 1 шаг но направлению диагонали вверх и влево.

Если при движении шадок оказывается на поле, запятой цифрой, то эта цифра исчезает из игры и ее значение прибавляется к сумме, набранной игроком. Случайным образом выбирается новая цифра и располагается на свободном игровом поле.

Ну, а теперь — о путешествиях гиби. Каждый гиби перемещается на один шаг по строке, столбцу или диагонали к ближайшей к нему цифре. Это правило может привести двух гиби на одно и то же поле. Есть много способов разрешить проблему этих столкновений: например, если ноле назначения какого-либо гиби не является ни точкой, ни цифрой, то перемещение на него не осуществляется. Это проще всего. Если при своем перемещении гиби прибывает на поле, обозначенное цифрой, то эта цифра исчезает из игры. Когда все гиби перемещены, нужно случайным образом раздобыть столько же цифр, сколько было упразднено, и случайным образом расположить их на местах, обозначенных точками.

Игра кончается, либо когда шадок приобретает свои 100 транзисторов, либо когда число ходов, предоставленных ему, оказывается исчерпанным.

Эта игра включает намного более случайных элементов, чем предыдущая. Но можно играть с большей или меньшей ловкостью. На рис. 3 шадок может собрать урожай с одной из трех следующих цифр: с 3 — выше от него в том же столбце (этой цифре угрожает гиби, по шадок, играя первым, достигает ее раньше); с 5 — ниже и правее его (и ей тоже угрожает гиби, но шадок его опередит) с 9 — ниже и левее (эта цифра дальше, нужно три хода, чтобы достичь ее, вместо двух для предыдущих цифр, но нет ни одного гиби поблизости). Цифра 9 дает наибольшее число очков, но обходится в три хода. Если так и сделать, то уже ни одной цифры поблизости не окажется. Цифра 5 находится в углу, наводненном гиби. Как будто у нас нет особых оснований выбрать в качестве следующего хода что-либо другое. Именно 3 оказывается наилучшим выбором, потому что и 5, и 7, и 9 не слишком близко, В этом углу гиби есть, но там и с цифрами неплохо, так что их перемещения более или менее предсказуемы (если сумеете, сделайте, чтобы это было в точности так). Итак, у вас есть возможность выбирать каждый отдельный ход наилучший образом, но вы не можете проводить вычисления слишком далеко: вы не знаете, как будут противодействовать гиби, а их достаточно много для того, чтобы при каждом ходе какие-то цветы исчезали, позволяя другим расцвести.

Эту игру не так уж трудно запрограммировать. Но нужно сосредоточить внимание на перемещениях гиби. Для каждого из них найдите ближайший цветок и, если несколько цветков находятся на одном и том же расстоянии, выберите случайным образом тот, к которому он отправится.

* Игра 9. Плата за страх.

Шел когда-то фильм с таким названием. Я его не видел, но о нем достаточно много говорили по телевизору, чтобы я знал, о чем он, и он дал мне идею гораздо менее опасной игры!

Вы — тот самый игрок, который, в обмен на обещанную кучу денег, рискует своей жизнью, которой угрожают наемные убийцы. Игра разыгрывается в пространстве, наполненном препятствиями. За вами гонятся трое убийц. Они вооружены револьверами и стреляют в вас, если вы с ними не разделены препятствием. Это — хорошие стрелки: если вы находитесь на линии выстрела, они не промахнутся и компьютер сообщит R. I. P. (requiescat in расе: «да покоится в мире» — для тех, кто совсем не учил латыни).

Более точно, игра снова реализуется на прямоугольнике, образованном точками (свободными местами) и нулями (препятствиями). Я выбрал прямоугольник с 12 строками и 20 столбцами, Я расположил там 100 препятствий в трех убийц (обозначенных У).

Рисунок 4 снят с экрана. Условимся, что убийцы могут стрелять только в направлении строки или столбца,

В приведенной конфигурации игрок (обозначенный ?) не находится на линии выстрела ни одного из убийц. Он может перемещаться на один ход в любом направлении (как король в шахматах). Игра разыгрывается следующим образом:

— игрок перемещается (один из способов перемещения — пребывание на месте, где он находится. Но можно помешать игроку укрываться в норе. Я ограничиваю число стояний на месте пятью ходами). Переходить можно только на место, обозначенное точкой. Если игрок оказывается после этого на линии выстрела одного из убийц (в той же строке или в том же столбце и не огороженным препятствием), то он мертв;

— после этого трое убийц перемещаются на один шаг — все равно в каком направлений (они не могут оставаться неподвижными). Они перемещаются на поле, обозначенное точкой. Нужно договориться об их перемещении, чтобы учесть в случае необходимости спорные ситуации, например, перемещать их одного за другим, что позволяет для каждого из них учесть движения предыдущих. Убийцы, когда у них есть возможность, перемещаются так, чтобы приблизиться к игроку. Если в результате этого перемещения убийца оказывается в состоянии взять игрока на мушку, то он стреляет и убивает его. Игра сразу кончается. Если это не так, то цикл возобновляется.

Если игроку удается просуществовать в продолжение данного числа ходов, он выигрывает.

Может случиться, что убийца оказывается бок о бок с игроком, но по диагонали. Он не может стрелять, потому что не находится ни на той же строке, ни в том же столбце. Вы можете сказать, например, что ваш игрок — чемпион по дзюдо и что убийцы не рискуют атаковать его в ближнем бою. Но вы можете принять и противоположную тактику: если при разрешенном перемещении убийца может попасть на клетку игрока, то последний считается убитым. Тем самым вы уменьшите шансы игрока…

Эту игру запрограммировать не очень трудно. Нужно только принять единственную меру предосторожности: в процессе бросания жребия о начальной конфигурации устройте так, чтобы ситуация не оказалась катастрофической с самого начала игры: ни один из убийц не должен находиться ни в строке, ни в столбце, где находится игрок, а также и не в соседних строках и столбцах.

Я сыграл немало партий. Есть два способа играть. Можно трепыхаться в набитом препятствиями участке в плавать между двумя соседними неприступными полями. Выигрываешь без славы… Можно обыгрывать трудности и, напротив, пытаться вовлечь убийц в гонку преследования, уклоняясь от всех их ловушек. Это намного труднее. Их все-таки трое… Если у вас появятся соображения о том, как ограничить возможности избирать первую тактику, используйте их. Я в этом не преуспел. Деятельность по подсчету стояний на одном месте — это простейшая защита, позволяющая избежать случая, изображенного на рис. 5. Попав однажды на место, обозначенное крестиком (?), игрок может оставаться там бесконечно. Перед лицом необходимости перемещаться убийцы то освобождают, то снова занимают два места, обозначенные буквой У, но не имеют возможности выселить игрока. Если же число стояний на месте ограничено, то игроку невыгодно входить на эго поле, с которого он больше не сможет уйти. Но это может оказаться выгодным в конце партии, если число оставшихся ходов меньше числа разрешенных стояний на месте.

Игра 10. Игра роботов.

Я принял за образец игру, которую я нашел в обзоре по компьютерам. Я глубоко сожалею, что не узнал о ней больше, чтобы воздать ее автору (мне неизвестному) по заслугам. Ее тема в каком-то смысле сравнима с темой «платы за страх», но правила другие и они дают существенно отличающуюся стратегию игры при не очень измененном программировании. Это — идеал для тех, кто больше любит играть с компьютером, чем писать программы. Здесь мы отличаемся: для меня большее развлечение — писать программы…

История происходит в 2387 году. Космическая экспедиция достигает планеты X. Один из участников экспедиции проникает в огромный зал разрушенного здания. Земля изрыта многочисленными расщелинами, открывающими бездонные пропасти. Ни одной живой души, но местные жители достигли высокого технического уровня. Они построили автоматические заводы, производящие движущихся роботов. Заводы еще работают сами по себе, но с перебоями. Появление роботов случайно, да и не работают больше эти роботы так, как когда-то… Они продолжают стремительно нападать на пришельцев, но как слепые. Если избранный ими путь приводит их к расщелине, они оказываются не в состоянии избежать ее и проваливаются в дыру. Что же касается избираемого ими пути, то он определен полностью без всяких уловок: прямо к пришельцу. Игра начинается с входа посетителя в помещение. Дверь за ним автоматически закрывается. Единственный выход — на другом краю. Роботы входят в зал через четыре угла. В начале игры в помещении находится некоторое количество роботов. У посетителя есть два козыря:

— с помощью хитроумных перемещений он может заставить роботов сваливаться в расщелины и тем самым отделываться от них;

— у него есть несколько дезинтегрирующих зарядов, с помощью которых он может разрушать роботов. Но он может применять их только в ближнем бою (разве что дальность его оружия не ограничена. Насколько мы знаем, на земле такая дистанция есть…). Кроме того, ему нужно экономить заряды. Еще неизвестно, что его ждет, когда он приблизится к выходу…

Рисунок 6 воспроизводит экран микрокомпьютера. Помещение есть прямоугольник с 11 строками и 18 столбцами. Строки обозначают свободные места, 0 — расщелины в полу, Р — роботы. Крестик (?) обозначает игрока, здесь — в начальном положении. Выход обозначен плюсом.

При своем ходе игрок может

— убить роботов на полях, прилегающих к его собственному;

— переместиться на одно поле в любом направлении, при условии, что он не попадет в расщелину, в результате чего он погиб бы. Он не должен также перемещаться в клетку, помеченную Р, так как там он был бы уничтожен роботом. Если это перемещение приводит его к полю +, то он выигрывает.

Вот что сделал я для реализации этого. Игрок сначала говорит, каких роботов он хочет разрушить, а затем — куда он хочет пойти. Если он отвечает

?Л, ?В, НЛ

это означает, что должен быть разрушен робот слева (на соседнем поле), как и робот, находящийся на соседнем поле над ним, после чего он передвинется на поле, расположенное ниже и левее.

Каждый раз, прочитав ответ, компьютер вычисляет новое состояние игры и показывает его. Число роботов, которых игрок может разрушить, ограничено, компьютер следит за ним и в каждое мгновение может сообщить.

После этого роботы переместятся, каждый на одну клетку, все равно в какую сторону (по горизонтали, по вертикали или по диагонали). Если при этом робот оказывается на доле 0, то он уничтожается. Если два робота сталкиваются при движении, то один из них уничтожается. Кроме того, роботы случайным образом добавляются в четырех углах игрового поля. Это нужно делать для то- го( чтобы число роботов в игре оставалось более или менее постоянным.

В случае, изображенном на рис. 6, игрок может остаться неподвижным. Тогда робот, расположенный над игроком в том же столбце, уничтожается в западне, расположенной непосредственно ниже, но робот, расположенный левее и ниже игрока, приблизится к игроку, и последнему придется разрушить его на следующем ходе. Игрок может также начать с хода влево, но тогда два робота приблизятся к нему, и ему придется разрушить их на следующем ходе.

Игра оказывается более или менее трудной в зависимости от соотношения между числом препятствий и числом роботов. Я взял прямоугольник с 11 строками и 18 столбцами (число строк нечетно по причине особой роля, которую играет среднее поле), с 30 расщелинами и 20 роботами. Игрок имеет право разрушить 12 роботов. В начале игры игроку, как правило, трудно выйти из своего начального положения, потому что он находится поблизости от двух правых углов, из которых появляется немало свежих роботов. Когда же ему удается удалиться от правого края, выходящие из углов роботы его меньше стесняют и большая их часть падает в расщелины. Трудности возобновляются при приближении к левому краю. Именно поэтому нужно избегать растраты боеприпасов в начале партии. Попытайтесь, и вы увидите, что это требует немалой ловкости…

* Игра 11. Формула 1[12].

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, что переживает водитель, мчащийся на огромной скорости по извилистой дороге, обгоняя попутные машины и уклоняясь от встречных? Конечно, вы не преобразуете ваш компьютер в быстро мчащийся автомобиль, и с помощью используемых нами графических средств мы не сможем создать впечатление движения по расстилающейся перед вами дороге. Так как, наконец, я полагаю, что у вас нет средств управления вашим компьютером в реальном времени (этих средств нет не только у меня, но и в оборудовании учебных заведений)[13], поэтому перед любым вашим действием вы сможете размышлять столько времени, сколько вам захочется, а это совсем не так в случае водителя на дороге. Но попытайтесь-ка в этой игре реагировать быстро и вы увидите, что эффект не так уж плох, несмотря на элементарность средств…

Автострада выводится на экран в виде последовательности строк, на которых поставлены точки, нули и звездочка. Точки реализуют 4 полосы движения и представляют свободные места. Выше транспортное средство пред- ставимо звездочкой. Нули суть неподвижные препятствия (скажем, что-то тяжеловесное и очень медлительное). Типичная ситуация изображена на рис. 7. Вы находитесь перед участком дороги (я выбрал 13 строк. Это дает мне хорошие результаты. Но вы можете взять больше, если вам позволяет ваш экран; это увеличивает возможности предвидения. Вы можете взять и меньше, что заставит вести машину в еще более стесненных условиях…).

У вас есть некоторая скорость, которая не выводится на экран, но вы можете ее узнать. В начале игры решается, фиксируется ли она сразу на всю игру (я выбрал 4) или предлагается вами. Когда вы решаете — ускоряете ли вы движение или замедляете его — вы можете узнать на каждом ходе, какова она. Но я не считаю уместным заставить компьютер сообщать ее постоянно — это слишком многое облегчает водителю. Увидите сами.

Компьютер требует от вас, что вы собираетесь делать: ускорять, замедлять, повернуть правее или повернуть левее. Попарно эти возможности взаимоисключающие, но вы можете одновременно ускорить движение и взять вправо или замедлить и взять влево. Вы можете также не менять ни вашу скорость, ни направление вашего движения.

Если вы ускоряете движение, то ваша скорость увеличивается на одну единицу. Если вы замедляете движение, то скорость уменьшается на единицу. Если вы таким образом добираетесь до нуля, то вы рассматриваетесь как проигравший партию: вы не имеете права останавливаться…

Предположим сначала, что вы не меняете направления движения. Ваша машина спускается по вертикали на число строк, равное вашей скорости. Это может привести к тому, что вы пересечете поле, обозначенное 0. Тогда вы сталкиваетесь с грузовиком, вы пропали. Это может также привести вас к тому, что вы попадаете на не обозначенное поле. Вы покинули дорогу. Это — тяжелый несчастный случай. Вы пропали. Так, на рис. 8, если ваша скорость превосходит 2, то вы сталкиваетесь с грузовиком. Если бы вы исходили из крайнего левого поля того же ряда и ваша скорость превосходила бы 5, то вы покинули бы дорогу (внимание: вы пропали с того момента, как вы достигли нуля или не обозначенного поля. Оставшаяся часть вашей траектории движения не рассматривается).

Теперь, если вы меняете направление движения, двигаясь, например, вправо, то ваша машина продвигается по диагонали из исходного ряда вправо до следующей строки, а затем движение продолжается дальше в том столбце, в котором оказывается машина. Понятие «вправо» двусмысленно: вы можете расширить его до «вправо на фигуре» или «вправо по направлению движения». Это не так уж важно, выберите тот смысл, который вы пожелаете. Если это вас шокирует, переверните рисунок и заставьте машину подниматься; тогда «направо» будет значить «направо на экране» во всех случаях. Но это немного усложняет программу, и я так не делаю.

Если вы повернете направо в случае, изображенном на рис. 8, то какова бы ни была ваша скорость, вы сразу же сталкиваетесь с грузовиком. Если вы повернете налево, то вы избегаете грузовиков, но ваша скорость не должна превосходить пяти.

Когда вы сообщили все ваши команды, компьютер показывает положение звездочки на последовательных строчках, чтобы материализовать ваше движение. Если вы оказываетесь на поле, не помеченном точкой, то все останавливается, вы пропали. В противном случае через некоторое время — время ожидания, дающее вам возможность лучше рассмотреть пройденное вами, вся фигура поднимается, чтобы возвратить вашу машину на верхнюю строку, и на экране появляется новый кусок дороги. Таким образом, вы можете обнаружить, что вы едете слишком быстро и что дорога резко поворачивает или что попарно гуськом идут по два тяжелых грузовика, которые блокируют две полосы движения. Вы можете затормозить, но только на одну единицу. Придется рисковать…

Для того чтобы игра не продолжалась бесконечно, вы должны условиться о числе линий, которые нужно пересечь (например 100). Если вы достигли этого, компьютер прославляет вас так, как вы того заслуживаете, и указывает вашу среднюю скорость.

Эту игру программировать не очень трудно, если не считать того, что нужно оказаться способным корректно дозировать число грузовиков, и что нельзя позволять дороге часто делать зигзаги, а также выходить за пределы экрана. Но здесь нет ничего, с чем вы не могли бы справиться.

Собственно игра оказывается гораздо труднее, чем можно было себе представить. Вы, конечно, можете затормозить до скорости 1. Вы оказались на краю. Но ничего смешного нет. Вы можете оказаться в самом рискованном положении, вы терпите удар за ударом. Благодаря воспроизводимым непредсказуемым последовательностям вы можете много раз возобновлять один и тот же пробег. Впрочем, здесь бывает трудно вспомнить, что же происходит на шестидесятом километре… Вы можете также попробовать маршрут, а затем предложить его вашим друзьям. И если вы на их глазах вылетели с трассы, но вовсе не факт, что они смогут на ней удержаться. Итак, желаю успеха!

?** Игра 12. Твоя песенка спета, любопытный!

Идея не нова, да и реализация поступила в рыночную продажу. Но в этой игре возникают некоторые маленькие задачи по программированию, И я предлагаю вам красивый план их реализации.. К тому же это позволит ввести вас в игры с числами.

Вы знаете телевизионную игру: вытащить случайным образом 6 шашек среди 24_f образованных следующим образом:

двойной набор из 10 шашек с числами от 1 до 10;

четыре шашки с числами 25, 50, 75, 100.

Случайным образом выбирается трехзначное целое число (первая цифра которого — не нуль, так что оно содержится между 100 и 999, включая границы). Задача состоит в том, чтобы менее чем за 45 с обнаружить последовательность операций, использующих только значения шести выбранных шашек, причем каждую не более одного раза, и соединить их знаками + ? ? / (целочисленное деление разрешается только в тех случаях, когда оно выполняется нацело, без остатка).

Вот пример, который я получил с помощью своей программы.

Шашки: 4 4 7 8 9 100

Число, которое нужно получить: 380

В течение 45 с, которые я выделил своему компьютеру, я получил следующее решение:

4 ? 100 = 400

9 + 8 = 17

7 + 17 = 24

24 ? 4 = 20

400 ? 20 = 380

Это решение использует 6 шашек. Компьютер сообщает еще через 45 с:

4 ? 9 = 36

4 + 36 = 40

7 ? 40 = 280

280 + 100 = 380

Это решение не использует шашки 8.

Не пытайтесь сделать эту программу, следуя методу игры: вытащить случайным образом 6 шашек, вытащить случайным образом число, которое нужно получить, сообщить и то, и другое и в продолжение следующих 45 в искать нужную комбинацию. У вас нет никаких шансов, чтобы это произошло (см. Головоломку 28). Действуйте лучше следующим образом.

Выберите случайным образом 6 шашек и их комбинацию. Если результат не лежит в промежутке от 100 до 999, — повторите выбор. Если результат допустим, то выведите сообщение, какие 6 шашек участвуют, расположив их, например, в возрастающем порядке, чтобы не было понятно, в каком порядке они были использованы; сообщите искомое число, затем сообщите оставшиеся секунды и, когда 45 с протекут, сообщите результат. Здесь есть неудобство: всегда есть хотя бы одно точное решение. И при том, что не приходится особенно обольщаться, то, что вы достигнете с его помощью, вы, может быть, сможете сделать по-другому только приближенно.

Внимание: случайным образом выбирать комбинацию на самом деле вовсе не всегда так просто, как в приведенном примере. Не забывайте, что вы можете использовать и не все шашки. Найдите способ получать ответ. Я не вполне удовлетворен своим собственным. Я предпочел бы знать и другие способы это сделать…

?** Игра 13. Две лисы и 20 кур.

Когда я был молод, мы играли в эту игру на свежем воздухе, используя маленькие булыжники в качестве кур и два булыжника побольше для лис. Мы расчерчивали эту игру мелом на асфальте или палкой на утрамбованной земле.

Вот как я представляю эту игру на экране своего компьютера. Буквы представляют кур, звездочки — две лисы. Куры могут перемещаться на один шаг вверх, влево или вправо, но не назад и не по диагонали. Лисы также могут перемещаться только на один шаг, но также и вверх — как и вниз, влево и вправо. Лиса может съесть курицу — как в игре в шашки: если в горизонтальном или вертикальном направлении за курицей на один шаг следует свободное поле, то лиса перепрыгивает через курицу на свободное поле и берет ее. При этом трофеи складываются. На рис. 9 одна лиса может съесть курицу b, тогда как вторая лиса может съесть за один ход кур e и f. Лисы всегда обязаны есть и, когда у них есть выбор — как на рис. 9, — они обязаны осуществить наиболее длинное поедание. Если два приема пищи имеют одинаковую длину, осуществляется один из них — по выбору лисы.

В запрограммированной версии компьютер играет за лис. Вы перемещаете кур. Партнеры играют по очереди, причем куры начинают. Они выигрывают партию, если девяти из них удается занять 9 полей, образующих верхний квадрат игры (квадрат, нижние углы которого на рис. 10 занимают лисы). Начальное положение кур и лис изображено на рис. 10. Куры выигрывают также, если им удается заблокировать лис.

Лисы выигрывают, если им удается съесть 12 кур, так как тогда оставшихся кур недостаточно, чтобы занять 9 верхних полей.

Может показаться удивительным, что я отношу эту игру к категории игр без стратегии. Как вы собираетесь перемещать лис по вашей программе для компьютера? Действительно, возможностей слишком мало, и едва ли стоит говорить о стратегии. Нужно, чтобы при каждом ходе программа искала наиболее длинный среди всех возможных путь поедания для лис и осуществляла его, если он единствен. Если существуют два таких пути, то один из них нужно выбрать. Если их нет совсем, то способ действия состоит в том, чтобы посмотреть, позволит ли какое-нибудь перемещение лисы поставить ее в состояние возможного поедания. Если такой ход есть, то почему бы его не сделать, это заставит кур реагировать. Если и такого угрожающего хода нет, то остается мало возможностей выбора. Я был поражен, увидев, что если выбрасывать ходы случайным образом вместо того, чтобы осуществлять их выбор, то результат будет не намного хуже… Но, конечно, не так уж трудно придумать что-нибудь получше. Единственная настоящая трудность программирования — определение наиболее длинного пути поедания.

?** Игра 14. Одна лиса и 13 кур.

Это — вариант предыдущей игры. Та же конфигурация, но только одна лиса и 13 кур. Та же задача: 9 кур должны занять верхний квадрат. Лиса обязана есть, и притом по наиболее длинному пути.

В отличие от предыдущей игры лиса и куры могут также перемещаться по диагонали, но куры не могут двигаться вниз. Линии на рис. 11 указывают на возможные перемещения.

Программирование этой игры сравнимо с программированием предыдущей. Я попытался быть немного более хитрым при определении перемещений лисы: так как здесь меньше того, за чем нужно следить, то можно израсходовать немного больше времени, чтобы заняться единственной лисой.

В результате получилась более хитрая игра. В варианте с двумя лисами курам довольно легко удается блокировать лис и, таким образом, выиграть. В версии с одной- единственной лисой увеличивается богатство возможных перемещений, и блокировать лису трудно. Можно отдать не более четырех кур и не так-то легко пожертвовать их так, чтобы отправить лису на другой край, в то время как остальные куры заполняют курятник.

Привыкнув к игре с двумя лисами, я вначале никак не мог приспособиться к этой игре, особенно к манере лисы ходить по диагонали» Но это не страшно. С того момента, как вы полностью ухватите способ движения (и, в частности, возможность перейти из h в b и из j в f на рис. 11), эта программа даст вам настоящую возможность играть: вы можете применить ту или иную стратегию игры на выигрыш против машины, которая такой стратегией не очень-то обладает…

Игра 15. Игра Доминика.

Уж здесь-то я могу ручаться, что это игра для начинающих. Ее для своего малюсенького микрокомпьютера придумал мой племянник Доминик. Она напоминает «плату за страх» (игра 9). Начальное положение игры — то же (рис. 4). Доминик взял прямоугольник поменьше и уменьшил число препятствий. Для начала он поставил препятствия на определенные места.

Правила игры изменены. Убийцы не вооружены огнестрельным оружием, у них — только ножи. Они не могут добраться до игрока иначе, чем достигнув занимаемого им поля. Игрок перемещается на 1 шаг в любом направлении (по горизонтали, по вертикали, по диагонали) с условием перемещаться на свободное поле. Убийцы на своем ходе приближаются к игроку на один шаг — обязательно на свободное поле — в любом направлении.

Игра осталась очень интересной. Проблема нахождения игрока и убийцы на смежных линиях больше не стоит. Если убийца оказывается рядом с игроком в каком-либо направлении, он его хватает на следующем ходе, если игрок не удаляется от него при своем ходе…

Оглавление книги