【计算机系统1】4 Nim游戏目的与要求内容与方法步骤与过程核心代码结论或体会

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我是靠谱客的博主现代龙猫，最近开发中收集的这篇文章主要介绍【计算机系统1】4 Nim游戏目的与要求内容与方法步骤与过程核心代码结论或体会，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

目录

目的与要求

内容与方法

步骤与过程

程序总体设计

核心数据结构及算法流程

核心代码

调试过程

界面展示子程序DISPLAY（嵌套：球数展示子程序PUTBALL）

游戏子程序GAME（嵌套：单人每轮子程序PLAY）

结论或体会

目的与要求

⑴ 在游戏开始时，你应该显示游戏界面的初始化状态。具体包括：在每行石头的前面，你应该先输出行的名称，例如“ROW A”。你应该使用ASCII字符小写字母“o”（ASCII码 x006F）来表示石头。游戏界面的初始化状态应该如下：

ROW A: ooo

ROW B: ooooo

ROW C: oooooooo

⑵ 游戏总是从玩家1先开始，之后玩家1和玩家2轮流进行。在每一个回合开始时，你应该输出轮到哪一个玩家开始，并提示玩家进行操作。例如，对于玩家1，应该有如下显示：

Player 1,choose a row and number of rocks:

⑶ 为了指定要移除哪一行中的多少石头，玩家应该输入一个字母后跟一个数字（输入结束后不需要按Enter键），其中字母（A,B或C）指定行，数字（从1到所选行中石头的数量）指定要移除的石头的数量。你的程序必须要确保玩家从有效的行中移除有效数量的石头，如果玩家输入无效，你应该输出错误提示信息并提示该玩家再次进行输入。例如，如果轮到玩家1：

Player 1, choose a row and number of rocks: D4

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: A9

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: A*

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: &4

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks:

你的程序应保持提示玩家，直到玩家选择有效的输入为止。确保你的程序能够回显玩家的输入到屏幕上，当回显玩家的输入后，此时应该输出一个换行符（ASCII码x000A）使光标指向下一行。

⑷ 玩家选择有效的输入后，你应该检查获胜者。如果有一个玩家获胜，你应该显示相应的输出来表明该玩家获胜。如果没有胜利者，你的程序应该更新游戏界面中每行石头的数量，重新显示更新的游戏界面，并轮到下一个玩家继续。

⑸ 当某个玩家从游戏界面上移除最后的石头时，游戏结束。此时，你的程序应该显示获胜者然后停止。例如，如果玩家2移除了最后的石头，你的程序应该输出一下内容：

Player 2 Wins.

内容与方法

本次实验对Nim游戏做了一些小的改变，具体如下：游戏界面由三行组成，计数器类型为石头，其中A行包含3个石头，B行包含5个石头，C行包含8个石头。

规则如下：

⑴ 每个玩家轮流从某一行中移除一个或多个石头。

⑵ 一个玩家不能在一个回合中从多个行中移除石头。

⑶ 当某个玩家从游戏界面上移除最后剩余的石头时，此时游戏结束，该玩家获胜。

输入输出的格式必须完全和样例中的格式相一致

ROW A: ooo

ROW B: ooooo

ROW C: oooooooo

Player 1, choose a row and number of rocks: B2

ROW A: ooo

ROW B: ooo

ROW C: oooooooo

Player 2, choose a row and number of rocks: A1

ROW A: oo

ROW B: ooo

ROW C: oooooooo

Player 1, choose a row and number of rocks: C6

ROW A: oo

ROW B: ooo

ROW C: oo

Player 2, choose a row and number of rocks: G1

Invalid move. Try again.

Player 2, choose a row and number of rocks: B3

ROW A: oo

ROW B:

ROW C: oo

Player 1, choose a row and number of rocks: A3

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: C2

ROW A: oo

ROW B:

ROW C:

Player 2, choose a row and number of rocks: A1

ROW A: o

ROW B:

ROW C:

Player 1, choose a row and number of rocks: A*

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: &4

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: A1

Player 1 Wins.

----- Halting the processor -----

⑴ 记住，程序中所有的输入输出使用ASCII字符，你应该负责进行必要的转换。

⑵ 从键盘中输入字符你应该使用TRAP x20（GETC）指令，同时为了回显输入的字符到屏幕上，你应该使用TRAP x21（OUT）指令，该指令紧跟在TRAP x20指令之后。

⑶ 你应该在适当的时候使用子程序。

⑷ 在你编写的每个子程序中，应该保存并还原所使用的任何寄存器。这将避免你在调试过程中遇到问题。

⑸ 在一个回合中，玩家的输入必须包含指定为A,B或C（即大写字母）的行，后面紧跟不大于该行仍然存在的石头数量的数字。

提示：

① 你应该设置程序的开始地址在x3000（如,程序的第一行指令应该为 .ORIG x3000）

② 源文件命名为nim.asm

步骤与过程

（依照实验内容，逐条撰写实验过程与实验所得结果：包括程序总体设计，核心数据结构及算法流程，调试过程。请附上核心代码，及注意格式排版的美观。实验提交时，以上为评分依据，请不删除本行）

程序总体设计

程序可大致分以下功能模块，可用子程序分别实现：

注意子程序的嵌套调用需要调用者保护R7。

每轮游戏包括2名玩家分别玩（调用PLAY子程序）。R5记录玩家身份，0为玩家1(Player1)，1为玩家2(Player2)，以便警告后可以正确返回到对应玩家重新开始以及判断胜负。每人每轮结束进行胜负判断，看总球数是否为0判断是否胜出。

1. 界面展示子程序DISPLAY：先输出提示语句，在嵌套调用PUTBALL子程序输出球，ABC球数存于寄存器R1,R2,R3。
  1. 球数展示子程序PUTBALL：循环输出球，直至球数减为0。（do-while）
2. 单人每轮子程序PLAY：根据输入的行名和球数判断是否有效，无效就警告并重新开始。注意类型转换以及数字字符（数字下限’0’）的判断。球数判断上限我采用直接取球，结果为负说明无效，改回并报错重来。警告操作包括输出警告并根据玩家身份（R5）跳转回对应起始重新开始。
核心数据结构及算法流程

核心代码

	.ORIG	X3000
	LD	R1,Anum	;R1存A球数，初始3
	LD	R2,Bnum	;R2存B球数，初始5
	LD	R3,Cnum	;R3存C球数，初始7	
;
;主函数游戏部分	
player1	JSR	DISPLAY		;调用展示界面子程序
	AND	R5,R5,0		;R5清0表示为玩家1
begin1	LEA	R0,Prompt1	;传player1串
	PUTS			;输出提示语句
	JSR	PLAY		;开始游戏
	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT
	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT
	ADD	R4,R1,R2
	ADD	R4,R4,R3
	BRnp	player2		;球数不说明游戏继续
	LEA	R0,Win1		;总球数为0玩家1胜利
	PUTS
	BRnzp	exit		;游戏结束
	
player2	JSR	DISPLAY		;调用展示界面子程序
	ADD	R5,R5,1		;玩家2
begin2	LEA	R0,Prompt2	;传player2串
	PUTS			;输出提示语句
	JSR	PLAY		;开始游戏
	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT
	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT
	ADD	R4,R1,R2
	ADD	R4,R4,R3
	BRnp	player1		;球数不说明游戏继续
	LEA	R0,Win2		;总球数为0玩家2胜利
	PUTS

exit	HALT
;
;--main数据区------------
Anum	.FILL		3
Bnum	.FILL		5
Cnum	.FILL		8
NewLine	.FILL		10		;/n
Prompt1	.STRINGZ	"Player 1, choose a row and number of rocks: "	;玩家1提示语句
Prompt2	.STRINGZ	"Player 2, choose a row and number of rocks: "	;玩家2提示语句
Win1	.STRINGZ	"Player 1 Wins.";玩家1胜利语句
Win2	.STRINGZ	"Player 2 Wins.";玩家2胜利语句
;******************************************************************************************


;*******展示界面子程序**************************************
DISPLAY	ST	R7,DISPLAYR7

	LEA	R0,PromptA	;传A串
	PUTS			;输出A提示语句
	ADD	R4,R1,0	;传A球数
	JSR	PUTBALL		;调用展示球数子程序

	LEA	R0,PromptB	;传B串
	PUTS			;输出B提示语句
	ADD	R4,R2,0	;传B球数
	JSR	PUTBALL		;调用展示球数子程序

	LEA	R0,PromptC	;传C串
	PUTS			;输出C提示语句
	ADD	R4,R3,0	;传C球数
	JSR	PUTBALL		;调用展示球数子程序

	LD	R7,DISPLAYR7
	RET
;
;--DISPLAY数据区----------------------------------
DISPLAYR7 .FILL		0
PromptA	.STRINGZ	"ROW A: "	;A提示语句
PromptB	.STRINGZ	"ROW B: "	;B提示语句
PromptC	.STRINGZ	"ROW C: "	;C提示语句
;********************************************************


;********展示球数子程序****************************
PUTBALL	ST	R7,PUTBALLR7	

	LD	R0,o		;'o'

output	ADD	R4,R4,-1	;计数--
	BRn	finish		;输出完毕跳到换行	
	OUT
	BRnzp	output

finish	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT

	LD	R7,PUTBALLR7
	RET
;
;--PUTBALL数据区-----------------------------
PUTBALLR7 .FILL		0
o	.FILL		111		;'o'	
;*******************************************************


;************每人每轮游戏子程序*************
PLAY	ST	R5,SaveR5
	ST	R7,PLAYR7	

	GETC			;获得行名
	OUT			;回显
	ADD	R6,R0,0		;将行名存于R6

	GETC			;获得取球数
	OUT			;回显	
	LD	R5,Term		;-'0'=-48
	ADD	R5,R0,R5
	BRnz	warn		

	LD	R4,nA
	ADD	R4,R6,R4	;=?'A'
	BRnp	testb		;不是就跳转查B
	NOT	R4,R5
	ADD	R4,R4,1		;-取球数
	ADD	R1,R1,R4	;取球
	BRzp	return		;取球有效返回
	ADD	R1,R1,R5	;取球无效改回
	BRnzp	warn		;警告重来

testb	LD	R4,nB
	ADD	R4,R6,R4	;=?'B'
	BRnp	testc		;不是就跳转查C
	NOT	R4,R5
	ADD	R4,R4,1		;-取球数
	ADD	R2,R2,R4	;取球
	BRzp	return		;取球有效返回
	ADD	R2,R2,R5	;取球无效改回
	BRnzp	warn		;警告重来

testc	LD	R4,nC
	ADD	R4,R6,R4	;=?'C'
	BRnp	warn		;不是就表明输入有误跳至警告
	NOT	R4,R5
	ADD	R4,R4,1		;-取球数
	ADD	R3,R3,R4	;取球
	BRzp	return		;取球有效返回
	ADD	R3,R3,R5	;取球无效改回

warn	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT
	LEA	R0,Warning
	PUTS			;输出警告
	LD	R0,NewLine	;/n
	OUT
	LD	R5,SaveR5	;获得玩家序号
	BRz	begin1		;为0跳回玩家1
	BRp	begin2		;为1跳回玩家2
	
return	LD	R5,SaveR5
	LD	R7,PLAYR7
	RET
;
;--PLAY数据区----------------------------------------
SaveR5	.FILL		0
PLAYR7 	.FILL		0
Term	.FILL		-48		;数值ASCII转换
nA	.FILL		-65		;-'A'
nB	.FILL		-66		;-'B'
nC	.FILL		-67		;-'C'
Warning	.STRINGZ	"Invalid move. Try again.";输入无效警告
;**************************************************************