★ゲームを作ろう３（ヒット＆ブロー）★

知っている人は知っていると思いますが、ヒット＆ブローというゲームを作ってみます。

ヒット＆ブローのルール 

４桁の数値を乱数で決定し、これを答えとします。

使える数字は０から９まで、１桁ごとに異なる数字である必要があります。

プレイヤーは適当な４桁の数値を入力し、答えを当てます。

外れた場合、ヒントがもらえます。

入力した数値と答えの数値の同じ桁に同じ数値があれば１ヒット。

異なる桁に同じ数値があれば１ブローというヒントです。

例）

答え　６２９４
入力　１２７３　←　１ヒット

※２は同じ桁にある

答え　１４３２
入力　４２８５　←　２ブロー

※４と２は桁は異なるが数値は合っている

答え　８０２４
入力　０２８４　←　１ヒット、３ブロー

※同じ桁の数値が合っているのは４のみ、他の３つの数値は桁が異なる

４ヒットになれば正解です。

まずは、答えを準備するところから考えてみましょう。

準備段階を書いておきます。

<sample program 076-00>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    srand((unsigned int)time(NULL));

    return 0;
}

DIGITというのは数字という意味です。

int型の要素４つを持つanswerという配列を用意します。

乱数で数値を設定しますので、srandも書きました。

さて、ここからが問題です。

ルールに書きましたが、４桁の数値を乱数で決めます。

適当に決めるのであれば、楽に作ることが出来ます。

<sample program 076-01>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int i;

    int number;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        number = rand() % 10;

        answer[i] = number;
    }

    return 0;
}

上のプログラムでは、配列の要素１つ１つに０から９までの乱数を代入しています。

しかし、ルールにあるように１桁ごとに異なる数値でなければなりません。

上のプログラムを実行した結果を見てみましょう。

answerの中身を表示するプログラムを追加します。

<sample program 076-02>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int i;

    int number;
    
    /* 答えの決定 */

    srand((unsigned int)time(NULL));

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        number = rand() % 10;

        answer[i] = number;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

<実行結果>

 9 9 7 1
続行するには何かキーを押してください・・・

何度か実行すると、上記のように重複した数値が出てくると思います。

これではゲームになりませんので、別の方法が必要です。

少し難しいかも知れませんが、色々考えて作ってみてください。

方法はいくつかありますが、これまでの知識を組み合わせることで作ることが出来ます。









































難しいかもしれませんので、方法の１つを説明します。

考え方としては、１度使った数値をチェックしておき、乱数で同じ数値が出た場合には、もう一度乱数を出しなおすという方法です。

数値のチェック用に、配列を準備します。

個数は「０」から「９」までの数値をチェックするので１０個です。

初期値としては全ての要素に０を入れておき、フラグとして使います。

添え字をチェックする数値とみなし、要素に０が入っていれば未使用、１であれば使用済みと考えます。 

＜例＞

  添え字　０１２３４５６７８９
  配　列　００００１０００００
　  　　　　　　　↑数値の４は使用済みという意味

手順を書きます。

乱数を発生させ、「０」から「９」までの数値を変数numberに入れます。

数値チェック用配列のnumber番目を調べ、１であれば再度乱数を発生させます。

数値チェック用配列のnumber番目が０であれば、配列のnumber番目を１に変更し、answerに設定します。

これを４回繰り返せば、全て異なる数値が設定出来ると思います。

やってみてください。

数値チェック用配列の名前はuseNumberとし、#defineでNUMBERを１０としておきましょう。









































解答例です。

<sample program 076-03>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;

    int number;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while ( useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

<実行結果>

 2 4 3 8
続行するには何かキーを押してください・・・

これで重複することが無くなりました。

では、答えを当てるために、プレイヤーが入力出来る仕組みを作りましょう。

プレイヤーも４桁の数値を入力する必要がありますが、int型変数にscanfで入力するとプログラムが複雑になります。

例えば３６２８と入力するとこれは整数の（さんぜんろっぴゃくにじゅうはち）ですよね。

ヒットかブローかのチェックは１桁ずつ行わなければなりませんので、この４桁の数値を１桁ずつばらすプログラムを組まなければなりません。

もちろん工夫すれば作れるのですが、今回は最初から分けて入力する方法を取ります。

入力用配列inputをDIGIT分用意し、for文で１桁ずつ入力します。

<sample program 076-04>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;

    int number;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while (useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    /* 回答の入力 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        scanf("%d", &input[i]);
    }

    return 0;
}

<実行結果>

 2 4 3 8
0　←入力値
2　←入力値
4　←入力値
5　←入力値
続行するには何かキーを押してください・・・

次はヒットやブローのチェックを行います。

前にも書きましたが、人間であれば「パッと」見てチェック出来ますが、コンピュータはそうはいきません。

きちんとチェック手順を教えてあげなければ、ヒットやブローの数を数えることが出来ないのです。

まずはヒットから考えます。

ヒットは、同じ桁に同じ数値があるという意味です。

これはanswerとinputを比較すればすぐに調べることが出来ます。

カウンタとして変数hitを準備し、数を数えるプログラムを作ってください。

<実行結果>

 2 4 3 8
2
0
3
5
2ヒット
続行するには何かキーを押してください・・・

答えが表示されているので、チェックも楽ですね。









































解答例です。

<sample program 076-05>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;

    int number;

    int hit;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while ( useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    /* 回答の入力 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        scanf("%d", &input[i]);
    }

    /* ヒットのチェック */

    hit = 0;

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        if (input[i] == answer[i]) {
            hit++;
        }
    }

    printf("%dヒット\n", hit);

    return 0;
}

<実行結果>

 2 4 3 8
2
0
3
5
2ヒット
続行するには何かキーを押してください・・・

次はブローです。

ブローは異なる桁に同じ数値があるという意味です。

これは、inputの１桁分をanswerの全ての桁と比較しなければ分かりません。 

＜ 例 ＞
  answer　３７５２
  input 　５９８１

まずは、inputの０番目「５」がanswerに含まれるかどうかチェックするため、ループを使って 

  input[0]とanswer[0]を比較
  input[0]とanswer[1]を比較
  input[0]とanswer[2]を比較
  input[0]とanswer[3]を比較

というプログラムを組みます。

次に、inputの１番目「９」がanswerに含まれるかどうかチェックするため、 

  input[1]とanswer[0]を比較
  input[1]とanswer[1]を比較
  input[1]とanswer[2]を比較
  input[1]とanswer[3]を比較

というプログラムを組みます。

これをinputの３番目まで繰り返しチェックします。

これは、以前使った二重ループを使えば作れそうです。

比較して同じ数値であれば、変数blowをカウントアップします。

とりあえず作ってみてください。

<実行結果>

 7 3 9 2
3
6
7
0
0ヒット：2ブロー
続行するには何かキーを押してください・・・









































解答例です。

<sample program 076-06>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;
    int j;

    int number;

    int hit;

    int blow;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while ( useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    /* 回答の入力 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        scanf("%d", &input[i]);
    }

    /* ヒットのチェック */

    hit = 0;

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        if (input[i] == answer[i]) {
            hit++;
        }
    }
    
    /* ブローのチェック */

    blow = 0;

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        for (j = 0; j < DIGIT; j++) {
            if (input[i] == answer[j]) {
                blow++;
            }
        }
    }

    printf("%dヒット：%dブロー\n", hit, blow);

    return 0;
}

<実行結果>

 7 3 9 2
3
6
7
0
0ヒット：2ブロー
続行するには何かキーを押してください・・・

とりあえず動いているように見えます。

しかし、皆さんが作ったプログラムからすると何か足りない箇所があるかも知れません。

例えば、次のようなケース

<実行結果>

 1 7 5 6
1
7
0
3
2ヒット：2ブロー
続行するには何かキーを押してください・・・

結果がおかしいですよね。

2ヒットは間違いないですが、2ブローは間違っています。

これは、ヒットとブローが重複してチェックされていることが原因です。

ブローのチェックの時に、同じ桁であればヒットになるべきケースも含めて数えてしまっています。

そこで、次のように変更してみます。

<sample program 076-07>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;
    int j;

    int number;

    int hit;

    int blow;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while (useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    /* 回答の入力 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        scanf("%d", &input[i]);
    }

    /* ヒット、ブローのチェック */

    hit = 0;

    blow = 0;

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        for (j = 0; j < DIGIT; j++) {
            if (input[i] == answer[j]) {
                if (i == j) {
                    hit++;
                }
                else{
                    blow++;
                }
            }
        }
    }

    printf("%dヒット：%dブロー\n", hit, blow);

    return 0;
}

<実行結果>

 7 0 3 9
7
0
1
2
2ヒット：0ブロー
続行するには何かキーを押してください・・・

ヒットのプログラムを削除し、ブローのプログラムにヒットのカウントも入れました。

先ほどのバグは直りました。

しかし、全てのバグが無くなった訳ではありません。

次のケース、

<実行結果>

 7 0 3 9
7
7
7
7
1ヒット：3ブロー
続行するには何かキーを押してください・・・

同じ数値を入力出来ますので、このような結果が出てくることもあります。

これを解消するためには、回答の入力時に同じ数値を入力させない仕組みが必要です。

答えを決定する時に使ったチェック用配列を使えば、同じようにチェック出来そうです。

入力する前にフラグを０に戻しておき、１桁入力するごとにチェックを行います。

答えの決定のプログラムを参考にして、作ってみてください。









































解答例です。

<sample program 076-08>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;
    int j;

    int number;

    int hit;

    int blow;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while (useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    /* チェック用フラグのクリア */

    for (i = 0; i < NUMBER; i++) {
        useNumber[i] = 0;
    }

    /* 回答の入力 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            scanf("%d", &number);
        } while (useNumber[number] == 1);

        input[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* ヒット、ブローのチェック */

    hit = 0;

    blow = 0;

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        for (j = 0; j < DIGIT; j++) {
            if (input[i] == answer[j]) {
                if (i == j) {
                    hit++;
                }
                else{
                    blow++;
                }
            }
        }
    }

    printf("%dヒット：%dブロー\n", hit, blow);

    return 0;
}

<実行結果>

 0 1 3 6
0
0
0
0
6
3
2
2ヒット：1ブロー
続行するには何かキーを押してください・・・

上の実行結果だと、最初に入力した「０」はきちんとinputに入っていますが、続いて入れた３つの「０」はチェックで弾かれています。

最終的には「０６３２」という数値が入力され、answer「０１３６」と比較された結果が表示されました。

それでは、当たる（４ヒット）まで繰り返す仕組みを入れましょう。

当たった場合は、「当たり！」と表示してプログラムを終了します。









































解答例です。

<sample program 076-09>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;
    int j;

    int number;

    int hit;

    int blow;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while (useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

    for (;;) {

        /* チェック用フラグのクリア */

        for (i = 0; i < NUMBER; i++) {
            useNumber[i] = 0;
        }

        /* 回答の入力 */

        for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

            do {
                scanf("%d", &number);
            } while (useNumber[number] == 1);

            input[i] = number;

            useNumber[number] = 1;
        }

        /* ヒット、ブローのチェック */

        hit = 0;

        blow = 0;

        for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
            for (j = 0; j < DIGIT; j++) {
                if (input[i] == answer[j]) {
                    if (i == j) {
                        hit++;
                    }
                    else{
                        blow++;
                    }
                }
            }
        }

        printf("%dヒット：%dブロー\n", hit, blow);

        if (hit == DIGIT) {
            printf("当たり！\n");
            break;
        }
    }

    return 0;
}

<実行結果>

 0 1 3 6
0
1
3
6
4ヒット：0ブロー
当たり！
続行するには何かキーを押してください・・・

これで一通り完成しました！

が、答えが表示されたままです・・・

このように開発時やデバッグ時には動かしたいが、完成後は必要ない「部品」は消しておきましょう。

ただ、後日メンテナンスや改良のため、必要になる「部品」があるかも知れません。

そこで、プログラムを無効にする方法を書いておきます。

<sample program 076-10>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define DIGIT 4
#define NUMBER 10

int main(void)
{
    int answer[DIGIT];

    int input[DIGIT];

    int useNumber[NUMBER] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

    int i;
    int j;

    int number;

    int hit;

    int blow;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    /* 答えの決定 */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

        do {
            number = rand() % NUMBER;
        } while (useNumber[number] == 1);

        answer[i] = number;

        useNumber[number] = 1;
    }

#if 0

    /* 答えの表示（確認用） */

    for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
        printf("%2d", answer[i]);
    }
    printf("\n");

#endif

    for (;;) {

        /* チェック用フラグのクリア */

        for (i = 0; i < NUMBER; i++) {
            useNumber[i] = 0;
        }

        /* 回答の入力 */

        for (i = 0; i < DIGIT; i++) {

            do {
                scanf("%d", &number);
            } while (useNumber[number] == 1);

            input[i] = number;

            useNumber[number] = 1;
        }

        /* ヒット、ブローのチェック */

        hit = 0;

        blow = 0;

        for (i = 0; i < DIGIT; i++) {
            for (j = 0; j < DIGIT; j++) {
                if (input[i] == answer[j]) {
                    if (i == j) {
                        hit++;
                    }
                    else{
                        blow++;
                    }
                }
            }
        }

        printf("%dヒット：%dブロー\n", hit, blow);

        if (hit == DIGIT) {
            printf("当たり！\n");
            break;
        }
    }

    return 0;
}

<実行結果>

0
1
3
6
4ヒット：0ブロー
当たり！
続行するには何かキーを押してください・・・

#if 0 から #endif で囲んだ箇所はプログラムとして無効になります。

後で、このプログラムを消すか、#if 1 と変更すれば無効は解除され、再度コンパイル出来るようになります。

これで今回は終了です。

「当たるまでの回数を数える」「１桁ずつでなく、４桁一度に入力出来るようにする」等の工夫は各自で挑戦してみてください。

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