Funktionen

Das Nim-Spiel ist ein Spiel für zwei Personen.

• Gegeben ist ein Haufen von 13 gleichartigen Gegenständen (z.B. Streichhölzer).
• Abwechselnd nimmt eine Personen 1, 2 oder 3 Streichhölzer.
• Derjenige, der den Haufen leer räumt, hat gewonnen. Ein Streichholz muss mindestens genommen werden.

Statt der Streichhölzer kann man auch Münzen, Spielkarten, Bierdeckel oder andere gleichartige Gegenstände verwenden. (Wikipedia)

Übung (Nim Spiel):

Schreibe eine Funktion spiele (ohne Parameter, mit int als Rückgabewert). Implementiere in dieser Funktion den Ablauf des Nim Spiels. Es sind abwechselnd der Spieler 1 und der Spieler 2 am Zug. Der Rückgabewert der Funktion ist die Nummer des Spielers der gewonnen hat (1 oder 2). Verwende den Rückgabewert um im Hauptprogramm den Sieger auszugeben.

Beachte:

• Mindestens ein Streichholz muss genommen werden.
• Es ist nicht möglich mehr als drei Streichhölzer zu nehmen.
• Es können nicht mehr Streichhölzer genommen werden als noch vorhanden sind.
• Es soll erkannt werden wer der beiden Spieler gewonnen hat (Keine Ausgabe, nur Rückgabewert).
• Jedes Streichholz soll durch ein '|' Zeichen dargestellt werden.
• Programmiere sinnvolle Texte als Benutzerhinweise für den Spielablauf.

Beispiel für Spielablauf:

=== Willkommen zum Nim Spiel ===

||||||||||||| (13)
Spieler 1: 2
||||||||||| (11)
Spieler 2: _

Übung (Nim Spiel – Parameter):

Verschiebe den im vorherigen Beispiel programmierten Spielablauf in eine Funktion und mache dabei die Anzahl der Streichhölzer am Anfang und die Anzahl der Streichhölzer die maximal genommen werden dürfen durch Parameter variabel.

int spiele(int start, int max);

Parameter:

• start: Anzahl der Streichhölzer am Anfang.
• max: Anzahl der Streichhölzer die maximal genommen werden dürfen.

Übung (Nim Spiel – Menü):

Programmiere ein Menü zur Bedienung des Spiels:

*======================================
* Nim-Spiel
*   a .. Anzahl der Streichhölzer (13)
*   m .. Maximale Entnahme (3)
*   s .. Spielen
*   e .. Programm beenden
*======================================
Deine Wahl: _

Nach Abarbeiten eines Menüpunkts soll das Menü wieder angezeigt werden. Anfangs ist die Anzahl der Streichhölzer 13 und es dürfen max. 3 auf einmal genommen werden. Beide Werte können vom Anwender aber geändert werden.

Nimm folgendes Haupt-Programm als Startpunkt:

char taste;
int nimstart=13;
int nimmax=3;
	
do {
	// ...
} while(taste!='e');

Tipps zur Implementierung

Halte den Programmtext in main() so kurz und übersichtlich wie möglich.

Implementiere die folgenden Funktionen:

char menue(int start, int max);
int inputStart();
int inputMax();

• Die Funktion menue() gibt den Menütext aus und wartet auf die Benutzerauswahl. Die gedrückte Taste wird von der Funktion als Rückgabewert zurückgeliefert.
• Je nach gedrückter Taste werden nun die anderen Funktionen aufgerufen. Verwende zur Abfrage des Tastencodes eine switch Anweisung.
• Die Funktion inputStart() dient zur Eingabe der Anzahl von Streichhölzern mit denen gestartet werden soll. Der Rückgabewert ist der vom Anwender eingegebene neue Startwert.
• Die Funktion inputMax() dient zur Eingabe der maximalen Entnahmeanzahl von Streichhölzern in einem Zug. Der Rückgabewert ist die vom Anwender eingegebene neue maximale Entnahmezahl.

Übung (Computergegner):

Ein Spieler soll vom Computer übernommen werden, mache über das Menü einstellbar welcher.

Implementiere verschiedene, einstellbare Schwierigkeitsstufen.

• [Stufe 1] Der Computerzug wird zufällig gewählt (muss aber gültig sein).
• [Stufe 2] Der Computer prüft ob er in diesem Zug gewinnen kann, ansonsten wird zufällig gezogen.
• [Stufe 3] Der Computer prüft zusätzlich ob er im nächsten Zug gewinnen kann. Im nächsten Zug kann man garantiert genau dann gewinnen wenn nach dem aktuellen Zug (nimmax+1​) Hölzer übrigbleiben.
• [Stufe 4] Es gibt eine optimale Spielstrategie wenn der Spieler seinen Zug so ausführt, dass genau ein Vielfaches von (nimmax+1) übrigbleibt. Für den anderen Spieler entsteht dann beim letzten Zug ein Haufen mit genau (nimmax+1) Hölzern und dieser kann daher seine Niederlage nicht mehr verhindern.

Hinweise für das Programm:

int inputGegner();
int inputSchwierigkeit();
int gegner=0; // 0-kein Computergegner
int schwierigkeit=1;

Übung (Variante):

Eine Variante des Spiels ist, dass derjenige der das letzte Streichholz nimmt verliert (nennt man auch Misère – französisch — auf deutsch etwa ein “Bettler-Spiel”). Zwischen der Original und der Misère-Variante soll über das Menü gewählt werden können.

Es soll auch bei der Misère-Variante möglich sein gegen den Computer zu spielen.

Hinweise für das Programm:

int inputMisere();
int misere=0; // 1 um Misere einzuschalten