think Java 第10章的翻译 但愿你们多多支持修正！

**第10章 GridWorld：第二部分**

GridWorld案例研究的第二部分使用了一些咱们以前没有用到的功能，你如今就能够预览，以后会有更多细节。提醒一下，能够在http://www.greenteapress.com/thinkapjava/javadoc/gridworld/找到关于GridWorld类的文档。  

安装GridWorld时，必须有一个叫projects/boxBug的文件夹，其中包含BoxBug.java，BoxBugRunner.java和BoxBug.gif。

  

把这些文件复制到你的工做文件夹中，并把它们引入你的开发环境中。http://www.collegeboard.com/prod_downloads/student/testing/ap/compsci_a/ap07_gridworld_installation_guide.pdf.这里的说明可能会有帮助。  

 BoxBugRunner.java代码片断：

  

        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，其他应该都很熟悉了。Location方法是GridWorld的一部分，与java.awt.Point相似。

  

BoxBug.java包含BoxBug类的定义。  

  

        public class BoxBug extends Bug {

             private int steps;

             private int sideLength;

             public BoxBug(int length) {

                    steps = 0;

                    sideLength = length;

              }

       }

 第一行代表这个类继承自Bug父类，也就是说BoxBug类是Bug类的一种。  

下面两行是实例变量。每一个Bug类都有sideLength变量和steps变量，前者肯定画出的box的尺寸。后者记录Bug走了多少步。  

下一行定义了构造函数，它是初始化实例变量的特殊方法。经过调用new而新建Bug类时，Java机制会调用构造函数。  

 构造函数的参数是边长（length）。

   

act方法控制Bug类的行为。BoxBug类的act方法：  

       public void act() {

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

                 move();

                 steps++;

           }

           else {

                turn();

                turn();

                steps = 0;

          }

       }

  若是BoxBug类能够移动而且移动的步数小于sideLength，那么移动而且stepd加1。  

若是碰到墙或者完成box的一条边，向右转90°，steps重置为0。  

运行程序，观察它作了什么。获得你所期待的行为了么？  

  

 **练习10.1**  

如今你应该知道如何作学生手册第二部分的练习了。作完它们，回来学习更多乐趣。  

**10.1 Termites（白蚁）**  

我写了一个叫Termite的类，它继承自Bug父类，增长了和flowers的交互能力。  

为了运行它，下载下面这些文件，并把它们引入你的开发环境中：

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

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

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

 由于Termite类继承自Bug父类，Termite类可使用Bug类的方法。Termite类有一些Bug类所不具备的方法。  

/**  

*若是白蚁拥有花，返回true  

*/  

       public boolean hasFlower();  

       /**  

       *若是白蚁面对花，返回true  

 */  

       public boolean seeFlower();  

       /**  

       *除非白蚁拥有花，新建花    

       */  

       public void createFlower();  

       /**  

       *在白蚁当前位置抛弃花  

      *  

       *记录：仅有一个角色能够占居一个单元格，因此直到白蚁移动时，抛弃花才起做用。  

       */  

       public void dropFlower();  

       /**  

       *把花扔到白蚁将要来临的位置  

       *  

       */  

       public void throwFlower();  

       /**  

       *若是有一朵而且白蚁没有花，摘取花。  

       */  

       public void pickUpFlower();  

   对于有些方法，Bug类提供了定义，Termite类也提供了一个定义。在这种状况下，Termite类的方法会重写Bug类中的方法。  

   例如，若是下一个位置有花，Bug.canMove方法返回true，Bugs能够伤害Flowers。若是下一个位置有任何物体，Termite.canMove返回false，所以Termite的行为是不一样的。  

   又例如， Termites有以整数记录转动角度做为参数的版本。Termites 有randomTurn方法，随机向左或右转动45°。  

TermiteRunner.java代码片断：  

 

       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());

                 }

            }

       }

 上面的每一点都应该很熟悉了。TermiteRunner类新建了一个包含20个EternalFlowers和2个Termites的ActorWorld类的实例。  

      EternalFlower是一个重写了act方法的Flower类，所以flowers不会变暗。  

    

       class EternalFlower extends Flower {

            public void act() {}

       }

   若是运行TermiteRunner.java,能够看到两只白蚁（termites）在花丛（flowers）中随机移动。 

MyTermite.java阐明了与花丛（Flowers）相互做用的方法。类的定义：  

       public class MyTermite extends Termite {

            public void act() {

                 if (getGrid() == null)

                      return;

                 if (seeFlower()) {

                      pickUpFlower();

             }

             if (hasFlower()) {

                 dropFlower();

             }

             if (canMove()) {

                 move();

             }

             randomTurn();

          }

       }

 MyTermite类继承自Termite父类并重写了act方法。若是MyTermite看见了一株花，它会摘下花。若是它自己拥有花，就丢弃。  

 **练习10.2**  

 这个练习的目的是探索Termites和Flowers的相互做用的行为。  

      修改TermiteRunner.java新建MyTermites代替Termites。而后再运行。MyTermites随机移动，围绕flowers移动。flowers的总数保持不变（包括MyTermites拥有的花）。  

在Termites，Turtles和Traffic Jams，Mitchell Resnick 描述了一个termite行为的简单模型：  

       若是你看到一朵花，摘下它。除非你已经拥有一朵花了；那么的话，扔掉你拥有的花。  

       若是能够的话，向前移动。  

       随机的向左或右转弯。  

  修改MyTermite.java来实现这个模型。你认为MyTermites的行为变化会有什么影响？  

   

尝试一下。flowers的总数没有改变，可是随着时间推移，flowers在少数桩上积累，一般状况下是在一个桩上。  

   这种行为是一种天然属性，能够在http: // en. wikipedia. org/ wiki/ Emergence阅读相关知识。

   

MyTermites按照简单的规则，仅使用小规模信息，但结果倒是大规模组织的。  

    

 实验不一样的规则，观察系统的反映。小的改动可能有意想不到的结果。  

**10.2Langton’s Termite**  

       Langton’s Ant是一个简单的蚂蚁行为模式，显示了惊人的复杂行为。蚂蚁生活在像GridWorld同样的网格里，每个单元格是黑色的或白色的。蚂蚁根据如下规则移动：  

       若是蚂蚁在白单元格中，向右转，单元格变黑，蚂蚁向前移动。  

       若是蚂蚁在黑单元格中，向左转，单元格变白，蚂蚁向前移动。  

  因为规则很简单，你可能会期待蚂蚁能够作诸如方形或者重复简单模式这样简单的事。可是在白单元格开始，蚂蚁必须在看似随机模式下，在它落入104步循环以前，走超过10000步。  

  

能够在http://en.wikipedia.org/wiki/Langton_ant阅读更多关于Langton’s Ant的信息。  

  

 在GridWorld中实现Langton’s Ant不并简单，由于咱们不能设置单元格的颜色。做为替代方式，咱们可使用Flowers来标记单元格，可是在一个单元格内不能同时有Ant和Flower，所以咱们不能准确的实现Ant规则。  

   

相反，新建一个LangtonTermite类，使用seeFlower来检查下个单元格是否有flower，使用pickUpFlower来摘花，使用throwFlower来在下个单元格放花。你可能想要阅读这些方法的代码来确保你知道他们作了什么。  

  **练习10.3**  

     1.复制Termite.java重命名为LangtonTermite.java,复制TermiteRunner.java重命名为LangtonRunner.java。进行修改使类名和文件名相同，LangtonRunner建立LangtonTermite。  

   

 2.若是新建了LangtonTermite.gif，GridWorld使用它来表明你的Termite。你能够从http: // www. cksinfo. com/ animals/ insects/realisticdrawings/ index. html下载精美的图片。可使用ImageMagic工具把下载的图片转化为gif格式。  

   3.修改act方法来实现与Langton’s Ant类似的规则。尝试不一样的规则，转45°或90°。找到Termite开始循环前最大步数的规则。  

   4.经过使grid变大或者变成UnboundedGrid，能够给Termite足够大的空间。

    

5.新建多于一个LangtonTermite，看他们如何相互做用。