TP : Le jeu de Bataille. 1 Le jeu de bataille. 2 Programmation du jeu. Algorithmes et Programmation Impérative 2

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1 Univ. Lille1 - Licence Informatique 2ème année Algorithmes et Programmation Impérative 2 TP : Le jeu de Bataille Objectifs : Réaliser un programme utilisant les structures de piles et de les. Utiliser l'utilitaire make. 1 Le jeu de bataille Voici la description du jeu de bataille qu'on peut trouver sur Wikipedia (en novembre 2010). La bataille est un jeu de cartes pratiqué par les enfants, qui se joue habituellement à deux (bien que le nombre de joueurs puisse être supérieur) et qui est d'une grande simplicité puisque sous la conduite exclusive du hasard. Régle actuelle : On distribue l'ensemble d'un (ou plusieurs) jeu de cartes (52 ou 32) aux joueurs, qui n'en prennent pas connaissance. À chaque tour, chaque joueur retourne la carte du haut de sa main (ou son tas). Celui qui a la carte de la plus haute valeur selon la hiérarchie du bridge : As, Roi, Dame, Valet, dix jusqu'au deux fait la levée, qu'il place sous son tas. En cas d'égalité de valeurs cas appelé bataille les joueurs en ballotage disent bataille!, et commencent par placer une première carte face cachée puis une seconde carte face visible pour décider qui fera la levée. En cas de nouvelle égalité, la procédure est répétée. La bataille est parfois l'occasion d'acquérir une grosse carte et c'est l'unique manière de gagner un as. Sans bataille et à moins qu'un joueur ne possède tous les as, il serait impossible de terminer une partie de bataille. La partie se termine et le gagnant est déterminé lorsque ce dernier a en sa possession toutes les cartes du jeu. Variante Pas de carte à l'envers : Il s'agit, en fait, de la règle la plus ancienne connue du jeu de la bataille que l'on retrouve dans diérents recueils de règles de jeux du XIXe siècle. Le jeu est le même mais on ne dispose pas de carte à l'envers en cas de bataille. Cette variante a tendance à favoriser les joueurs ayant beaucoup d'as puisque cette carte se voit alors bien moins souvent changer de main : l'as ne peut changer de main que lorsqu'il est perdu au cours d'une bataille d'as, et non plus en carte retournée. Par ailleurs, dans cette version du jeu, un joueur qui possède tous les as ne peut que gagner. 2 Programmation du jeu Vous allez programmer le jeu de bataille dans sa variante Pas de carte à l'envers avec un jeu de 52 cartes. Votre programme utilisera les modules Stack de la bibliothèque standard d'objective Caml, Queue de la bibliothèque standard d'objective Caml, et Carte réalisé pour le TP sur le poker. 1

2 Pour réaliser votre programme, vous créerez un module Bataille dont l'interface ne contiendra que les déclarations suivantes val joueura : string ref val joueurb : string ref val une_partie : unit -> unit puis un chier jeu_bataille.ml destiné à être compilé pour une utilisation depuis un terminal de commandes. 2.1 Votre premier Makefile Lorsque vous aurez terminé et testé l'implémentation du module Bataille, il vous faudra le compiler. De même, lorsque vous aurez réalisé le programme principal (chier jeu_bataille.ml), il vous faudra aussi le compiler. Les lignes de commande de compilation peuvent vite devenir complexe et fastidieuse à écrire ou mémoriser. Pour éviter d'avoir à retaper fréquemment ces lignes de commande, on peut recourir à l'utilitaire unix make en créant un chier Makefile. Un chier Makefile est constitué de cibles : les chiers à créer, et d'actions à exécuter pour réaliser ces cibles. Les cibles doivent être mentionnées en début de ligne et suivies immédiatement par le caractère :, et les actions à exécuter doivent gurer sur la (ou les) lignes qui suivent après un caractère de tabulation. Question 1 Créez un chier nommé Makefile contenant les trois cibles bataille.cmi, bataille.cmo et jeu_bataille, accompagnées des commandes pour les réaliser. bataille.cmi: ocamlc -c bataille.mli bataille.cmo: ocamlc -c carte.cmo bataille.ml jeu_bataille: ocamlc -o jeu_bataille carte.cmo bataille.cmo jeu_bataille.ml Attention : en recopiant ces quelques lignes, veillez bien à ce que les actions (ici les ocamlc) soient bien précédées d'un caractère de tabulation et non d'espaces. Une fois ce chier réalisé, pour compiler le module Bataille, il vous sura de taper les commandes > make bataille.cmi > make bataille.cmo et lorsque vous aurez terminé le programme principal, pour le compiler il vous sura de taper la commande > make jeu_bataille 2

3 2.2 Le module Bataille Comme vous l'avez vu plus haut, l'interface du module Bataille déclare deux variables de type stringref, joueura et joueurb. Ces deux variables sont destinées à recevoir le nom des deux joueurs. Est déclarée aussi une procédure une_partie, destinée à simuler une partie de bataille. En supposant le module réalisé voici une utilisation possible de ces déclarations au niveau de l'interpréteur ocaml. # Bataille.joueurA := "Monique" ;; - : unit = () # Bataille.joueurB := "Raymond" ;; - : unit = () # une_partie () ;; TOUR numero 1 Monique : 2P Raymond : 8T Cartes restantes : Monique : 25, Raymond :27 TOUR numero 2 Monique : 4P 8P 6K Raymond : 4K 8K 5T Monique l emporte. Cartes restantes : Monique : 28, Raymond :24 TOUR numero 3 Monique : 4T Raymond : AP Cartes restantes : Monique : 27, Raymond :25 TOUR numero 4 Monique : VT Raymond : DK Cartes restantes : Monique : 26, Raymond :26 TOUR numero 5 Monique : AC Raymond : DC Monique l emporte. Cartes restantes : Monique : 27, Raymond :25 TOUR numero 6 Monique : 10C Raymond : VP Cartes restantes : Monique : 26, Raymond :26 TOUR numero

4 Monique : 3K Raymond : 10T Cartes restantes : Monique : 02, Raymond :50 TOUR numero 6303 Monique : DP 6C Raymond : DT 10P Cartes restantes : Monique : 00, Raymond :52 C est Raymond qui a gagne! - : unit = () Comme vous le constatez 1, la procédure une_partie simule une partie de bataille entre deux joueurs (ici Monique et Raymond). Cette simulation consiste à montrer à chaque tour les cartes jouées par l'un et l'autre des deux joueurs, le tour numéro 2 est illustré sur la gure 1, à indiquer lequel des deux emporte les cartes jouées dans le tour, et enn à indiquer le nombre de cartes qui restent dans les tas de chacun des deux joueurs. Figure 1 Un tour de jeu de bataille entre Monique et Raymond Interface et documentation Question 2 Réalisez le chier d'interface du module bataille.mli. Ajoutez des commentaires destinés à produire une documentation au format HTML (cf le TP sur le poker) Implémentation Il s'agit maintenant d'implémenter le module (chier bataille.ml). 1. Dans un but d'économie de papier pour ceux d'entre vous qui voudraient imprimer ce document, seuls les six premiers et les deux derniers tours de la partie sont montrés ici. 4

5 Conseil méthodologique : N'attendez pas d'avoir terminé l'implémentation complète de votre module pour le tester. Protez que vous avez votre casquette d'implémenteur pour tester systématiquement toutes les fonctions et procédures que vous écrirez au niveau de l'interpréteur. Pour cela, compte tenu de l'utilisaton d'un module ne faisant pas partie de la bibliothèque standard, vous lancerez cet interpréteur avec la commande > ocaml carte.cmo et vous chargerez le module (en cours de réalisation) avec la commande #use. Question 3 Déclarez les deux variables joueura et joueurb en leur attribuant des valeurs provisoires. Pour programmer le déroulement d'une partie de bataille, il peut être intéressant d'utiliser 1. des piles pour les cartes jouées sur la table par les deux joueurs (les deux tas de cartes découvertes au centre de la gure 1). Il faut donc deux piles, une par joueur, ces piles étant initialement vides à chaque tour, et destinées à recevoir les cartes jouées. Ces piles sont ensuite vidées dans le tas du joueur qui emporte le tour. 2. des les pour les cartes en possession par chacun des joueurs (les deux tas de cartes retournées à gauche et à droite sur la gure 1). Il faut donc deux les, une par joueur, ces les étant initialisées en début de partie Question 4 Déclarez quatre variables globales : deux piles et deux les. Comme on peut le voir ci-dessus, il peut être intéressant de connaître le nombre de cartes que possède chaque joueur à l'issue de chaque tour. Question 5 Pour cela déclarez deux compteurs de cartes, variables de type int ref. Voici un algorithme possible pour la procédure une_partie. 1: Mélanger le paquet de cartes et distribuer équitablement les cartes entre les deux joueurs 2: tant que aucun gagnant faire 3: jouer un tour 4: n tant que 5: acher le joueur gagnant Il faut donc être en mesure de mélanger un paquet de cartes (le module Carte le propose) distibuer les cartes reconnaître si un joueur est gagnant reconnaître qui est gagnant jouer un tour de jeu. Question 6 Réalisez une procédure chargée de distribuer les cartes d'un paquet de cartes préalablement battu. Cette procédure enle donc 26 cartes dans chacune des deux les, et met à jour les compteurs de cartes des deux joueurs. Question 7 Réalisez une procédure chargée de simuler un tour d'une partie de bataille, c'estàdire l'empilement des cartes jouées par chacun des deux joueurs jusqu'à ce que l'un des deux l'emporte (ou bien qu'un des joueurs (voire les deux) ne puisse plus jouer), la récupération des cartes par celui qui emporte le tour, et bien entendu les achages correspondant. Rappelons que l'achage d'un tour peut (doit?) avoir la forme 5

6 TOUR numero 2 Monique : 4P 8P 6K Raymond : 4K 8K 5T Monique l emporte. Cartes restantes : Monique : 28, Raymond : Le programme jeu_bataille Votre module Bataille étant prêt, voici maintenant venu le temps pour vous de réaliser le programme principal que vous écrirez dans un chier nommé jeu_bataille.ml. Lors de l'utilisation de ce programme, les noms des deux joueurs sont passés en paramètres sur la ligne de commande, et la simulation du jeu débute immédiatement en achant chque tour jusqu'à la n du jeu. >./jeu_bataille Monique Raymond TOUR numero 1 Monique : 2P Raymond : 8T (A : 25, B :27) TOUR numero 2 Monique : 4P 8P 6K Raymond : 4K 8K 5T Monique l emporte. (A : 28, B :24) TOUR numero 6302 Monique : 3K Raymond : 10T Cartes restantes : Monique : 02, Raymond :50 TOUR numero 6303 Monique : DP 6C Raymond : DT 10P Cartes restantes : Monique : 00, Raymond :52 C est Raymond qui a gagne! Question 8 Réalisez le programme principal chargé de récupérer les noms des deux joueurs, et de démarrer une partie entre ces deux joueurs. 3 Grand concours Tous les parents qui ont joué à la bataille avec leurs enfants le savent, le jeu de bataille est un jeu qui peut durer très longtemps. 6

7 La partie la plus courte qu'il est possible d'imaginer se fait en un seul tour. Elle arrive lorsque le hasard fait que la répartition des cartes est telle que toutes les cartes de l'un des deux joueurs sont d'une hauteur inférieure à celles de l'autre joueur. Dans ce cas le second joueur l'emporte. Hormis ce cas très particuliers, les parties peuvent être très longues. Dans la variante envisagée dans ce TP, il n'est pas rare d'obtenir des parties de plusieurs millions de tours (parties inconcevables entre deux joueurs humains). Voici donc un Grand Concours dans lequel il n'y a Rien à gagner! Qui d'entre vous fournira une partie de la plus longue durée avec victoire de l'un des deux joueurs? Pour répondre à ce concours, il sut de donner 1. le nombre de tours dans la partie ; 2. et la distribution initiale des cartes aux deux joueurs ; 3. et de préciser la façon dont les cartes ramassées par le joueur qui emporte un tour sont placées dans le tas (la le) de ce joueur. Par exemple, le chier une_partie.zip contient une partie complète jouée entre Monique et Raymond (celle dont le début gure dans la section précédente). Cette partie est gagnée par Raymond en 6303 tours. La distibution initiale des cartes peut être obtenue en examinant les 26 premières cartes jouées par chacun des deux joueurs. À chaque tour de cette partie, lorsqu'un joueur l'emporte, il ramasse (dépile) d'abord les cartes jouées par le joueur A (Monique ici) pour les mettre (enler) dans son tas (le), puis fait de même avec les cartes jouées par le joueur B (Raymond). Attention : Les parties peuvent être réellement très longues, si longues que pour certaines d'entre elles, en attendant qu'elles se terminent, on est parfois amené à s'interroger sur le fait qu'elles se termineront bien un jour, ou bien si elles ne sont pas innies. Évidemment quand la partie est terminée on le sait car on le voit! mais si une partie est innie, on ne peut pas le savoir simplement en attendant qu'elle s'arrête puisque justement elle ne s'arrêtera pas. Alors pour le concours, que faire face à une partie très longue dont on ne voit pas la n? La stopper brutalement pour en reprendre une autre, au risque de perdre le concours parce qu'on a pas eu la patience d'attendre encore quelques minutes? Ne cherchez pas à conserver dans un chier ces parties très longues à moins que vous ne disposiez d'espace disque assez important (avec les données imprimées comme dans le chier une_partie.zip, on peut produire des chiers de plusieurs giga-octets!). En tout cas, si vous les produisez, ne nous les transmettez pas! 7