Abdelaziz BOUNHAR
Le but de l'exercice est d’écrire un programme en Python qui crée un univers dont les paramètres de dimensions sont définis dans un fichier texte (‘universe.txt’), ensuite le programme devra lire une suite d'instructions à partir d’un autre fichier texte (‘instrucion_list.txt’) pour arriver à déterminer la position finale du Robot B-VZXR.
L’univers est défini par le fichier universe.txt, ce dernier indique le Width et le Height de notre univers en associant à chacune d’elle une valeur entière.
Il faudra alors une fonction qui lie ce fichier et récupère les valeurs pour les assigner à nos deux variables qui décrivent le Width et le Height de notre univers. Cette fonction s’appelle loadUniverse et pend en paramètre le nom du fichier depuis lequel les paramètre doivent être récupérées.
Le Robot B-VZXR comprend un seul langage qui lui permet de se déplacer et ce selon un seul type d’instruction. Chaque instruction se constitue de deux éléments, un premier indiquant le sens du déplacement, le second le nombre de pas d’avancement du robot. Il exécute alors séquentiellement la suite d’instruction qu’on lui donne en commençant toujours par la case du bas à gauche qui est de coordonnées (0,0).
Le Robot B-VZXR se déplace suivant le sens et le nombre k de cases qu’il a lu depuis le fichier des instructions.
Pour résoudre ce problème tout en Optimisant la Mémoire et la Complexité, j’ai essayé d’utiliser le minimum de variables, ainsi, au lieu d’utiliser une matrice et faire déplacer à chaque fois les coordonnées (i,j) du robot, j’ai modélisé le problème par une variable que j’ai nommé D qui indique la direction (haut, droite, bas, gauche) à laquelle le robot fait face à un instant t, à chaque déplacement, cette dernière change. D est initialisé par 0 car le robot naît toujours la tête vers le haut. Selon la valeur de D le robot avancerait soit suivant l’axe des X ou celui des Y. Si l’instruction dit au robot de se tourner à droite (‘right’), alors la valeur de D est incrémentée de 1, dans le cas contraire (‘left’) D est décrémenté de 1. Ainsi, pour faire un quart de tour à droite, la valeur de D est incrémentée de 1. Elle est décrémentée de 1 pour faire un quart de tour à gauche.
D = 0 signifie que le robot est dirigé vers le Haut, dans le cas où il aurait à se déplacer il va le faire selon la direction de l’axe des Y croissant en prenant le minimum entre la nouvelle valeur de Y (Y+k) et la valeur du Height -1 car si durant son déplacement le robot rencontre un mur il s’arrête à la dernière case qui est d’ordonnée Height -1.
D = 1 signifie que le robot est dirigé vers la Droite et dans ce cas son déplacement se ferai selon l’axe des X croissant en prenant le minimum entre la nouvelle valeur de X (X+k) et la valeur du Width -1.
D = 2 signifie que le robot est dirigé vers le Bas et dans ce cas son déplacement se ferai selon l’axe des Y décroissant en prenant cette fois le maximum entre la nouvelle valeur de Y (Y-k) et 0.
D = 3 signifie que le robot est dirigé vers la Gauche et dans ce cas son déplacement se ferai selon l’axe des X décroissant en prenant cette fois aussi le maximum entre la nouvelle valeur de X (X-k) et 0.
Si l’instruction dit au robot de se tourner à droite (‘right’), alors la valeur de D est incrémentée de 1, dans le cas contraire (‘left’) D est décrémenté de 1.
Remarque : Si la valeur de D dépasse 3 ou devient négatif, un scale est appliqué en faisant un appel récursif de la fonction deplacement sur la valeur de D modulo 4 (D%4) de façon à rester toujours dans l’intervalle des entiers [|0,3|].
En effet, si D devient -1 alors -1%4 = 3, et si D devient 4 alors 4%4 = 0. On revient toujours à notre intervalle des entier [|0,3|].
La fonction getPositionFinale intervient pour permettre au Robot B- VZXR de comprendre les instructions qui lui sont transmises et donc de se déplacer dans son univers.
Le fichier d’instructions est une suite structurée de la manière suivante :
Chaque ligne contient deux éléments séparés par une virgule, le premier élément indique le sens de déplacement, notre variable D dépend alors de ce dernier. Le second est le nombre k indiquant le nombre de cases que le robot devrait traverser pour chaque instruction.
La fonction getPositionFinale ouvre le fichier d’instructions en mode lecture, et pour chaque ligne lue fait le traitement suivant; elle fait un split par la virgule de sorte à séparer les deux éléments constituant l’instructions, elle charge le premier élément dans une variable sens, et pour le second élément elle fait un split par ‘\n’ qui est un caractère invisible mais présent indiquant la fin de ligne, puis elle prend la valeur entière de ce second élément et la charge dans la variable de déplacement k. Selon le sens, elle fait un traitement spécifique, si le sens est ‘right’, elle incrémente tout d’abord la valeur de la variable D de 1 pour faire une simulation d’un quart de tour à droite du robot puis change les valeurs des variables X et Y en faisant appel à la fonction deplacement qui prend en paramètre les valeurs actuelles de X, Y, D et k en retourne les nouvelles valeurs de X et Y. Par ailleurs, si le sens est ‘left’, elle décrémente tout d’abord la valeur de la variable D de 1 (un quart de tour à gauche) puis fait appel à la fonction deplacement qui se chargera de changer les valeurs de X et Y dépendamment des valeurs actuelles de X, Y, D et k.
Considérons la suite des instructions suivante pour un univers de taille 6*4 :
-
right, 3
-
left, 2
-
left, 10
Initialement la valeur de D étant égale à zéro (regard vers le haut), pour son premier déplacement, elle devient égale à 1 car le sens est ‘right’, le robot devrait avancer de 3 cases selon l’axe des X croissant et devrait être donc à la position (3,0). La deuxième instruction indique qu’il faut se déplacer de 2 cases à gauche, la valeur de D est donc décrémentée de 1 est devient égale à 0, puis le robot fait un déplacement de deux cases vers le haut et sa position devient (3,2). La dernière instruction indique au robot qu’il faut prendre un sens ‘left’ et se déplacer de 10 cases, la valeur de D devient égale à -1, la fonction deplacement reçoit les valeurs actuelles de D, X, Y et k, or D étant égale à -1 elle fait un appel récursif sur deplacement(-1%4 , 3, 2 , 10), ce qui revient à un appel sur deplacement(3, 3, 2 , 10), D devient donc égale à 3, le robot devrait donc faire un déplacement de 10 cases sur l’axe de X décroissant, cependant la valeur de X-k = 2-10 = -8 est supérieur strictement à la largeur de l’univers qui est 6, ainsi la valeur de X serait égale au max(-8, 0) qui est 0, ainsi le robot finirait sur la case (0,2).
C’est bien ce que renvoie la fonction pour cet exemple.
On peut vérifier cela grâce au schéma ci-dessous :
On charge tous d’abord les valeurs N et P des dimensions de notre univers, puis on initialise la position du robot par (0,0) et sa direction initiale vers le haut (D=0), et puis on fait appel à la fonction getPositionFinale qui prend en paramètre les variables D, X et Y et nous donne en retour la position finale du robot.
En utilisant le fichier d’instructions ‘instrucion_list.txt’ le résultat obtenu est :
