Xavier Nayrac

Rubyiste accro au TDD, serial blogger, apprenti data scientist, heureux utilisateur de Vim, accordéoniste.
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Le jeu de la vie en ruby (opal) - partie 2

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Niveau : intermédiaire

Deuxième partie du jeu de la vie en Ruby/Opal.rb, on va calculer le prochain état d’une cellule, et extraire un voisinage de cellules d’une génération. Après l’avoir écrit en Javascript, j’avoue que cette partie est quelque peu ennuyeuse à reproduire. Je vais montrer du code, mais il y aura peu d’explications, la logique étant la même qu’en Javascript (quoiqu’à base de classes cette fois-ci).

Premier test et première classe pour spécifier une API.

spec/neighborhood_spec.rb
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require './app/neighborhood.rb'

describe Neighborhood do

  let(:alive) { [1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] }

  describe '#next_state' do

    it 'returns 1 when it will be alive' do
      neighborhood = Neighborhood.new(alive)
      expect(neighborhood.next_state).to eq 1
    end

  end

end
app/neighborhood.rb
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class Neighborhood

  def initialize(cells)
    @cells = cells
  end

  def next_state
    1
  end
end

next_state doit être capable de determiner que la cellule va mourrir.

spec/neighborhood_spec.rb
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require './app/neighborhood.rb'

describe Neighborhood do

  let(:alive)       { [1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] }
  let(:dead)        { [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] }
  let(:dead2)       { [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1] }
  let(:dead3)       { [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] }

  describe '#next_state' do

    ...

    it 'returns 0 when it will be dead' do
      [dead, dead2, dead3].each do |cells|
        neighborhood = Neighborhood.new(cells)
        expect(neighborhood.next_state).to eq 0
      end
    end
app/neighborhood.rb
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class Neighborhood

  ALIVE = 3

  def initialize(cells)
    @sum = cells.reduce(:+)
  end

  def next_state
    @sum == ALIVE ? 1 : 0
  end
end

Quand le nombre de cellules vivantes du voisinage est 4, le prochain état de la cellule est le même que l’état actuel.

spec/neighborhood_spec.rb
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require './app/neighborhood.rb'

describe Neighborhood do

  ...

  let(:status_quo1) { [1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0] }
  let(:status_quo2) { [0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0] }

  describe '#next_state' do

    ...

    it 'returns old state in other cases' do
      neighborhood = Neighborhood.new(status_quo1)
      expect(neighborhood.next_state).to eq 0

      neighborhood = Neighborhood.new(status_quo2)
      expect(neighborhood.next_state).to eq 1
    end
  end

end
app/neighborhood.rb
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class Neighborhood

  ALIVE = 3
  STATUS_QUO = 4

  def initialize(cells)
    @subject = cells[4]
    @sum = cells.reduce(:+)
  end

  def next_state
    case @sum
    when ALIVE then 1
    when STATUS_QUO then @subject
    else
      0
    end
  end
end

Extraire un voisinage de cellules

Il faut pouvoir extraire un ensemble de 9 cellules (le voisinage) d’une génération.

spec/neighborhood_extractor_spec.rb
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require './app/neighborhood_extractor.rb'

describe NeighborhoodExtractor do

  let(:generation) do
    [
      [0, 1, 0, 1],
      [1, 0, 1, 0],
      [0, 1, 1, 0]
    ]
  end

  it 'returns 9 cells' do
    x, y = 1, 1
    extractor = NeighborhoodExtractor.new(generation, x, y)
    expect(extractor.cells.size).to eq 9
  end

end

Ça, c’est juste la mise en train.

app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor

  def initialize(generation, x, y)
  end

  def cells
    Array.new(9)
  end
end

Là, on commence à faire quelque chose d’utile.

spec/neighborhood_extractor_spec.rb
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describe NeighborhoodExtractor do

  let(:generation) do
    [
      [0, 1, 0, 1],
      [1, 0, 1, 0],
      [0, 1, 1, 0]
    ]
  end

  ...

  describe 'inner position' do
    specify 'x=1 y=1' do
      extractor = NeighborhoodExtractor.new(generation, 1, 1)
      expect(extractor.cells).to eq [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1]
    end
  end
end
app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor < Struct.new(:generation, :x, :y)

  def cells
    [
      *generation[y-1][x-1..x+1],
      *generation[y][x-1..x+1],
      *generation[y+1][x-1..x+1],
    ]
  end
end

Maintenant, voyons le problème des bordures.

spec/neighborhood_extractor_spec.rb
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  describe 'borders' do
    specify 'x=1 y=0' do
      extractor = NeighborhoodExtractor.new(generation, 1, 0)
      expect(extractor.cells).to eq [0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
    end
  end

La manière dont le test échoue est intéressante. C’est du à la façon dont Ruby gère les indexs négatifs pour les tableaux, ceux-cis sont parfaitement autorisés.

Failures:

  1) NeighborhoodExtractor borders x=1 y=0
     Failure/Error: expect(extractor.cells).to eq [0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
       
       expected: [0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
            got: [0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
       
       (compared using ==)
     # ./spec/neighborhood_extractor_spec.rb:29:in `block (3 levels) in <top (required)>'
app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor < Struct.new(:generation, :x, :y)

  def cells
    [
      *row1,
      *generation[y][x-1..x+1],
      *generation[y+1][x-1..x+1],
    ]
  end

  def row1
    if y == 0
      [0, 0, 0]
    else
      generation[y-1][x-1..x+1]
    end
  end
end

Testons avec la bordure du bas.

spec/neighborhood_extractor_spec.rb
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specify 'x=2 y=2' do
  extractor = NeighborhoodExtractor.new(generation, 2, 2)
  expect(extractor.cells).to eq [0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0]
end
app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor < Struct.new(:generation, :x, :y)

  ...

  def row3
    if y == generation.size - 1
      [0, 0, 0]
    else
      generation[y+1][x-1..x+1]
    end
  end
end

Un peu de refactoring.

app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor < Struct.new(:generation, :x, :y)

  def cells
    [ *group_of_tree(y - 1), *group_of_tree(y), *group_of_tree(y + 1) ]
  end

  def group_of_tree(row)
    if row < 0 || row == generation.size
      [0, 0, 0]
    else
      generation[row][x-1..x+1]
    end
  end

end

La bordure de gauche.

spec/neighborhood_extractor_spec.rb
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specify 'x=0 y=1' do
  extractor = NeighborhoodExtractor.new(generation, 0, 1)
  expect(extractor.cells).to eq [0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1]
end
app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor < Struct.new(:generation, :x, :y)

  def cells
    [ *group_of_tree(y - 1), *group_of_tree(y), *group_of_tree(y + 1) ]
  end

  def group_of_tree(row)
    if row < 0 || row == generation.size
      [0, 0, 0]
    else
      if x == 0
        [ 0, *generation[row][x..x+1] ]
      else
        generation[row][x-1..x+1]
      end
    end
  end

end

Et enfin celle de droite.

spec/neighborhood_extractor_spec.rb
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specify 'x=3 y=1' do
  extractor = NeighborhoodExtractor.new(generation, 3, 1)
  expect(extractor.cells).to eq [0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0]
end

Ok, c’est moche, mais ça fonctionne.

app/neighborhood_extractor.rb
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class NeighborhoodExtractor < Struct.new(:generation, :x, :y)

  def cells
    [ *group_of_tree(y - 1), *group_of_tree(y), *group_of_tree(y + 1) ]
  end

  def group_of_tree(row_index)
    if row_index < 0 || row_index == generation.size
      [0, 0, 0]
    else
      if x == 0
        [ 0, *generation[row_index][x..x+1] ]
      elsif x == generation.first.size - 1
        [*generation[row_index][x-1..x], 0]
      else
        generation[row_index][x-1..x+1]
      end
    end
  end

end

Je devrais refactorer ce code, mais comme je sais qu’il va bientôt changer (quand on va supprimer les bordures de la surface de jeu) je me dis qu’on verra bien à ce moment là.

À noter pour finir que je ne teste pas les cas des cellules de coin. Nous avons vu dans la version Javascript que si les cellules des bords droits, gauches, hauts et bas fonctionnent, alors les coins fonctionnent aussi.

La prochaine fois on verra la classe Game et une petite astuce pour faire un sleep like en Opal.rb.

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