TP7 : tableaux, pointeurs et structures

[à la maison pour cause de 11 novembre]

Toutes les semaines, les TP sont à rendre pour le mercredi soir suivant au plus tard, sur cahier-de-prepa. Comme c’est à la maison je mets un seul énoncé pas trop compliqué (à condition que vous soyez méthodiques).

Les réponses sont à rendre dans un fichier source, en ajoutant en commentaire vos nom et prénom sur la première ligne, la ligne de compilation à utiliser sur la deuxième ligne, et en identifiant de manière claire les numéros de questions.

Exercice : Serpent

Dans cet exercice, nous allons modéliser de façon simplifiée les mouvements erratiques d’un serpent. Seule règle : il avance vers les abscisses croissantes.

Votre base de travail est le fichier serpent.c. À vous de le compléter et de décommenter les tests correspondants au fur et à mesure des questions.

Le type serpent est donné de la façon suivante :

struct serpent {
    int taille; // nombre d'écailles, y compris la tête
    int tete; // abscisse de la tête
    int *ecailles; // ordonnées des écailles
    // l'écaille 0 est la tête
};

1. Écrire et documenter un initialisateur new_serpent qui prend en argument une taille et renvoie un pointeur sur un serpent de cette taille-là dont la tête est à l’abscisse 0 et toutes les écailles sont à l’ordonnée 0. Prévoyez le cas où l’utilisateur donnerait une taille négative.

2. En fin de vie le serpent disparaît et il faut libérer la mémoire qui lui est associée. Écrire une fonction free_serpent qui prend en argument un pointeur sur serpent et libère toute la mémoire associée.

3. À chaque étape de sa vie, le serpent avance d’une case vers la droite, c’est-à-dire que l’abscisse de sa tête augmente de 1. L’ordonnée de sa tête peut rester identique, augmenter de 1 ou diminuer de 1. La fonction rand déclarée dans stdlib.h renvoie un entier pseudo aléatoire entre 0 et RAND_MAX (constante définie dans stdlib.h).

Écrire et documenter une fonction avance qui prend en argument un pointeur sur serpent et fait avancer le serpent (évidemment, c’est le même serpent, donc il ne s’agit pas d’en créer un nouveau).

1. En vue de pouvoir faire un affichage, on a besoin de transformer des données sous forme de type structuré serpent en un tableau bidimensionnel de booléens (l’affichage se fera sur deux couleurs).

Écrire et documenter une fonction image qui prend en argument un pointeur sur serpent, un entier pour la largeur et un entier pour la hauteur et renvoie un tableau bidimensionnel aux bonnes dimensions avec des false dans toutes les cases où le serpent ne se trouve pas et des true là où il se trouve. On considèrera que le point de coordonnées $(0,0)$ se trouve sur le bord de gauche au milieu.

Pour obtenir un gif animé du mouvement du serpent, nous allons fabriquer un certain nombre de fichiers images au format ppm, et nous demanderons ensuite à Imagemagick de fabriquer le gif animé.

La fonction ecrire_image fournie dans le fichier serpent.c permet d’écrire un fichier au format ppm à partir d’un tableau bidimensionnel comme celui renvoyé par la fonction image.

1. Écrire et documenter une fonction trajet qui prend en argument la longueur d’un serpent, la largeur et la hauteur d’une fenêtre, et permet de créer tous les fichiers d’images correspondant à chaque étape de l’avancée du serpent.

Une fois que vous avez obtenu toutes les images de serpent, vous pouvez obtenir le gif animé avec la ligne de commande

convert -delay 1 -loop 0 serpent-*.ppm serpent.gif  # pour fabriquer le gif animé

et effacer les fichiers images fabriqués avec la ligne de commande

rm -f serpent-*.ppm  # pour supprimer les images ppm

Vous pouvez voir votre animation en ouvrant le fichier généré serpent.gif par exemple avec votre navigateur.

Je vous mets ce que j’obtiens de mon côté pour comparaison: