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====== Schatzssuche ======
((Abituraufgabe 2018 in BW, Teil A)) 

Im Folgenden sollen Teile eines Spiels implementiert werden, in dem zwei Schatzsucher auf
einem quadratischen Spielfeld, hier als „Welt“ bezeichnet, einen Schatz suchen. Die genauen
Spielregeln für die Schatzsuche selbst sind für die folgenden Aufgaben nicht relevant, es geht
lediglich darum, die Welt mit einem Schatz und den Suchern anzulegen und zu verwalten.

{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:schatzkarte.drawio.png |}}

In der Implementierung besitzt die Klasse ''Welt'' ein zweidimensionales Array zur Speicherung
des Spielfeldes. Das Attribut ''groesse'' gibt die Länge und Breite des Arrays an. Jedes Element
des Arrays entspricht einem Feld der Welt. Der Eintrag ''null''  im Array steht für ein
leeres Feld, andernfalls kann mit ''feld[i][j]'' die Figur in der ''i''-ten Zeile und ''j''-ten Spalte angesprochen werden. Eine Figur kann entweder ein Akteur oder ein Schatz sein.

===== Teil 1 =====

{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T1A1) ===

Übertrage die UML-Klassendiagramme  -- ohne die Attribute und die Methoden -- auf dein Lösungsblatt und ergänze die Klassenbeziehungen, indem du die gerichteten Assoziationen und Vererbungen einzeichnest.

{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:uml.png |}}

**Anmerkung:** Für die folgenden Programmieraufgaben dürfen Methoden, die im obigen UML-Klassendigramm aufgeführt sind, auch benutzt werden, sofern in der konkreten Aufgabenstellung nichts anderes gefordert wird. Die Programmieraufgaben sind -- als Übung für die Abiturprüfung -- auf Papier zu lösen.
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{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T1A2) ===
Implementiere die Klasse ''Position'' aus dem UML-Klassendiagramm.

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{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T1A3) ===

Implementieren Sie einen Konstruktor ''Spiel(weltGroesse: int)'' so, dass eine
Welt der Größe ''weltGroesse'' mit zwei Schatzsuchern namens "Anton" und "Berta"
und einem Schatz im Wert von 50EUR erzeugt wird. Die Schatzsucher und der Schatz
sollen unter Verwendung der Methode ''figurZufaelligPlatzieren(figur: Figur)''
aus der Klasse Welt eine zufällige Startposition erhalten.

//Hinweis:// Sie dürfen davon ausgehen, dass die Methode ''figurZufaelligPlatzieren'' bereits implementiert ist.


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{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T1A4) ===


Implementiere Methode ''akteurNachLinks(akteur: Akteur): boolean''
der Klasse Welt so, dass ein Akteur in der Welt um ein Feld nach links verschoben
wird, falls das entsprechend der Grenzen der Welt möglich ist und das Zielfeld nicht
bereits von einer anderen Figur besetzt ist. 

Die Methode soll ''true'' zurückgeben, falls die Verschiebung erfolgreich war, andernfalls ''false''.

Die Information, wo sich eine Figur in der Welt befindet, ist an zwei Stellen gespeichert: Einerseits im Attribut ''position'' in der Klasse Figur, andererseits indirekt im Array ''feld'' der Klasse Welt.


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{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T1A5) ===

Beschreibe wie die Methode ''akteurNachLinks'' jeweils abgeändert werden müsste, wenn man auf das Attribut ''position'' in der Klasse Figur bzw. das Array ''feld'' in der Klasse Welt verzichten würde.

===== Teil 2 =====


{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T2A1) ===


Die Methode ''getManhattanDistanz(p1: Position, p2: Position): int''
in der Klasse Welt gibt das Ergebnis von ''abs(p1.getZeile()-p2.getZeile())
+ abs(p1.getSpalte()-p2.getSpalte())'' zurück.

Dabei berechnet die Methode ''abs'' den aus der Mathematik bekannten Betrag.

  * Begründe, dass die Methode ''getManhattanDistanz'' die Anzahl der Schritte angibt, die mindestens nötig sind, um von Position ''p1'' zu Position ''p2'' zu gelangen, wenn nur waagerechte und senkrechte Bewegungen erlaubt sind.
  * Implementiere die Methode ''getAnzahlNaeherbei(a: Akteur, b: Akteur): int'' in der Klasse Welt,
die die Anzahl der Felder zurückgibt, die näher bezüglich der Manhattan-Distanz bei Akteur ''a'' als bei Akteur ''b'' liegen.

===== Teil 3 =====



{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:spieleruml.png?240|}}
Das Schatzsuchespiel soll um eine Highscore-Liste erweitert werden. Dazu wird eine Klasse ''Spieler''
eingeführt mit den Attributen ''name'' und ''punkte''. In der Klasse Spiel wird zusätzlich noch eine
''spielerListe'' in Form eines Arrays verwaltet.

Nach dem Abschluss eines Spiels wird der neue Spieler an das Ende der bereits absteigend sortierten Highscore-Liste angehängt. Dann wird die Liste neu sortiert.

Bei Punktegleichstand soll derjenige Spieler weiter vorne in der Liste stehen, der diesen Punktstand zuerst erreicht hat. Sortierverfahren, die dies gewährleisten, nennt man **stabil**.

{{ :faecher:informatik:oberstufe:modellierung:2018a:hs.png?400 |}}
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{{:aufgabe.png?nolink  |}}
=== (T3A1) ===
Für das Sortieren werden zwei Algorithmen vorgeschlagen

**Algorithmus I**
<code>
for i = 0 ... spielerAnzahl-1
    for j = 1 ... spielerAnzahl-1
        if (spielerListe[j-1].getPunkte() < spielerListe[j].getPunkte()) then
            tausche Spieler j mit Spieler (j-1) in spielerListe
       endif
    endfor
endfor
</code>

**Algorithmus II**

<code pseudocode>
for i = 0 ... spielerAnzahl-1
    bester = i
    for j = i+1 ... spielerAnzahl-1
        if (spielerListe[bester].getPunkte() < spielerListe[j].getPunkte()) then
            bester = j
        endif
    endfor
    tausche Spieler i mit Spieler bester in spielerListe
endfor
</code>


  * Gib jeweils an, welches Sortierergebnis nach der Ausführung der Algorithmen I und II bei der Anwendung auf die Highscore-Liste "vorher" vorliegt.
  * Analysiere die beiden Algorithmen, und entscheide ob diese stabil sind.