think Java 第10章的翻譯 但願你們多多支持修正！

**第10章 GridWorld：第二部分**

GridWorld案例研究的第二部分使用了一些咱們以前沒有用到的功能，你如今就能夠預覽，以後會有更多細節。提醒一下，能夠在http://www.greenteapress.com/thinkapjava/javadoc/gridworld/找到關於GridWorld類的文檔。  

安裝GridWorld時，必須有一個叫projects/boxBug的文件夾，其中包含BoxBug.java，BoxBugRunner.java和BoxBug.gif。

  

把這些文件複製到你的工做文件夾中，並把它們引入你的開發環境中。http://www.collegeboard.com/prod_downloads/student/testing/ap/compsci_a/ap07_gridworld_installation_guide.pdf.這裏的說明可能會有幫助。  

 BoxBugRunner.java代碼片斷：

  

        import info.gridworld.actor.ActorWorld; 

        import info.gridworld.grid.Location; 

        import java.awt.Color;

        public class BoxBugRunner {

             public static void main(String[] args) {

                  ActorWorld world = new ActorWorld();

                  BoxBug alice = new BoxBug(6);

                  alice.setColor(Color.ORANGE);

                  BoxBug bob = new BoxBug(3);

                  world.add(new Location(7, 8), alice);

                  world.add(new Location(5, 5), bob);

                  world.show();

              }

       }

 除了Location方法之外，其他應該都很熟悉了。Location方法是GridWorld的一部分，與java.awt.Point相似。

  

BoxBug.java包含BoxBug類的定義。  

  

        public class BoxBug extends Bug {

             private int steps;

             private int sideLength;

             public BoxBug(int length) {

                    steps = 0;

                    sideLength = length;

              }

       }

 第一行代表這個類繼承自Bug父類，也就是說BoxBug類是Bug類的一種。  

下面兩行是實例變量。每一個Bug類都有sideLength變量和steps變量，前者肯定畫出的box的尺寸。後者記錄Bug走了多少步。  

下一行定義了構造函數，它是初始化實例變量的特殊方法。經過調用new而新建Bug類時，Java機制會調用構造函數。  

 構造函數的參數是邊長（length）。

   

act方法控制Bug類的行爲。BoxBug類的act方法：  

       public void act() {

            if (steps < sideLength && canMove()) {

                 move();

                 steps++;

           }

           else {

                turn();

                turn();

                steps = 0;

          }

       }

  若是BoxBug類能夠移動而且移動的步數小於sideLength，那麼移動而且stepd加1。  

若是碰到牆或者完成box的一條邊，向右轉90°，steps重置爲0。  

運行程序，觀察它作了什麼。獲得你所期待的行爲了麼？  

  

 **練習10.1**  

如今你應該知道如何作學生手冊第二部分的練習了。作完它們，回來學習更多樂趣。  

**10.1 Termites（白蟻）**  

我寫了一個叫Termite的類，它繼承自Bug父類，增長了和flowers的交互能力。  

爲了運行它，下載下面這些文件，並把它們引入你的開發環境中：

       http://thinkapjava.com/code/Termite.java  

http://thinkapjava.com/code/Termite.gif  

http://thinkapjava.com/code/TermiteRunner.java  

 由於Termite類繼承自Bug父類，Termite類可使用Bug類的方法。Termite類有一些Bug類所不具備的方法。  

/**  

*若是白蟻擁有花，返回true  

*/  

       public boolean hasFlower();  

       /**  

       *若是白蟻面對花，返回true  

 */  

       public boolean seeFlower();  

       /**  

       *除非白蟻擁有花，新建花    

       */  

       public void createFlower();  

       /**  

       *在白蟻當前位置拋棄花  

      *  

       *記錄：僅有一個角色能夠佔居一個單元格，因此直到白蟻移動時，拋棄花才起做用。  

       */  

       public void dropFlower();  

       /**  

       *把花扔到白蟻將要來臨的位置  

       *  

       */  

       public void throwFlower();  

       /**  

       *若是有一朵而且白蟻沒有花，摘取花。  

       */  

       public void pickUpFlower();  

   對於有些方法，Bug類提供了定義，Termite類也提供了一個定義。在這種狀況下，Termite類的方法會重寫Bug類中的方法。  

   例如，若是下一個位置有花，Bug.canMove方法返回true，Bugs能夠傷害Flowers。若是下一個位置有任何物體，Termite.canMove返回false，所以Termite的行爲是不一樣的。  

   又例如， Termites有以整數記錄轉動角度做爲參數的版本。Termites 有randomTurn方法，隨機向左或右轉動45°。  

TermiteRunner.java代碼片斷：  

 

       public class TermiteRunner

       {

            public static void main(String[] args)

            {

                 ActorWorld world = new ActorWorld();

                 makeFlowers(world, 20);

                 Termite alice = new Termite();

                 world.add(alice);

                 Termite bob = new Termite();

                 bob.setColor(Color.blue);

                 world.add(bob);

                 world.show();

            }

            public static void makeFlowers(ActorWorld world, int n) {

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

                      world.add(new EternalFlower());

                 }

            }

       }

 上面的每一點都應該很熟悉了。TermiteRunner類新建了一個包含20個EternalFlowers和2個Termites的ActorWorld類的實例。  

      EternalFlower是一個重寫了act方法的Flower類，所以flowers不會變暗。  

    

       class EternalFlower extends Flower {

            public void act() {}

       }

   若是運行TermiteRunner.java,能夠看到兩隻白蟻（termites）在花叢（flowers）中隨機移動。 

MyTermite.java闡明瞭與花叢（Flowers）相互做用的方法。類的定義：  

       public class MyTermite extends Termite {

            public void act() {

                 if (getGrid() == null)

                      return;

                 if (seeFlower()) {

                      pickUpFlower();

             }

             if (hasFlower()) {

                 dropFlower();

             }

             if (canMove()) {

                 move();

             }

             randomTurn();

          }

       }

 MyTermite類繼承自Termite父類並重寫了act方法。若是MyTermite看見了一株花，它會摘下花。若是它自己擁有花，就丟棄。  

 **練習10.2**  

 這個練習的目的是探索Termites和Flowers的相互做用的行爲。  

      修改TermiteRunner.java新建MyTermites代替Termites。而後再運行。MyTermites隨機移動，圍繞flowers移動。flowers的總數保持不變（包括MyTermites擁有的花）。  

在Termites，Turtles和Traffic Jams，Mitchell Resnick 描述了一個termite行爲的簡單模型：  

       若是你看到一朵花，摘下它。除非你已經擁有一朵花了；那麼的話，扔掉你擁有的花。  

       若是能夠的話，向前移動。  

       隨機的向左或右轉彎。  

  修改MyTermite.java來實現這個模型。你認爲MyTermites的行爲變化會有什麼影響？  

   

嘗試一下。flowers的總數沒有改變，可是隨着時間推移，flowers在少數樁上積累，一般狀況下是在一個樁上。  

   這種行爲是一種天然屬性，能夠在http: // en. wikipedia. org/ wiki/ Emergence閱讀相關知識。

   

MyTermites按照簡單的規則，僅使用小規模信息，但結果倒是大規模組織的。  

    

 實驗不一樣的規則，觀察系統的反映。小的改動可能有意想不到的結果。  

**10.2Langton’s Termite**  

       Langton’s Ant是一個簡單的螞蟻行爲模式，顯示了驚人的複雜行爲。螞蟻生活在像GridWorld同樣的網格里，每個單元格是黑色的或白色的。螞蟻根據如下規則移動：  

       若是螞蟻在白單元格中，向右轉，單元格變黑，螞蟻向前移動。  

       若是螞蟻在黑單元格中，向左轉，單元格變白，螞蟻向前移動。  

  因爲規則很簡單，你可能會期待螞蟻能夠作諸如方形或者重複簡單模式這樣簡單的事。可是在白單元格開始，螞蟻必須在看似隨機模式下，在它落入104步循環以前，走超過10000步。  

  

能夠在http://en.wikipedia.org/wiki/Langton_ant閱讀更多關於Langton’s Ant的信息。  

  

 在GridWorld中實現Langton’s Ant不併簡單，由於咱們不能設置單元格的顏色。做爲替代方式，咱們可使用Flowers來標記單元格，可是在一個單元格內不能同時有Ant和Flower，所以咱們不能準確的實現Ant規則。  

   

相反，新建一個LangtonTermite類，使用seeFlower來檢查下個單元格是否有flower，使用pickUpFlower來摘花，使用throwFlower來在下個單元格放花。你可能想要閱讀這些方法的代碼來確保你知道他們作了什麼。  

  **練習10.3**  

     1.複製Termite.java重命名爲LangtonTermite.java,複製TermiteRunner.java重命名爲LangtonRunner.java。進行修改使類名和文件名相同，LangtonRunner建立LangtonTermite。  

   

 2.若是新建了LangtonTermite.gif，GridWorld使用它來表明你的Termite。你能夠從http: // www. cksinfo. com/ animals/ insects/realisticdrawings/ index. html下載精美的圖片。可使用ImageMagic工具把下載的圖片轉化爲gif格式。  

   3.修改act方法來實現與Langton’s Ant類似的規則。嘗試不一樣的規則，轉45°或90°。找到Termite開始循環前最大步數的規則。  

   4.經過使grid變大或者變成UnboundedGrid，能夠給Termite足夠大的空間。

    

5.新建多於一個LangtonTermite，看他們如何相互做用。