Programmation Python : Créez et Simulez des Centaures sur un Échiquier

Introduction

Dans cet article, nous allons explorer la programmation Python à travers un projet créatif et captivant : simuler le mouvement d’un centaure sur un échiquier. Les centaures, dans ce contexte, sont des pièces de jeu avec une capacité de mouvement unique, mélangeant les mouvements du cavalier et du roi des échecs. Notre simulation permettra de consolider des concepts fondamentaux de Python tout en s’amusant.

Simuler de telles pièces est non seulement un défi intellectuel, mais aussi une excellente opportunité d’apprentissage de la programmation Python. Les concepts tels que la gestion des matrices, la détection de mouvement, et les interactions utilisateur deviendront des compétences bien enracinées grâce à ce projet.

Comprendre le Problème

Un centaure, dans notre simulation, est une pièce qui combine les mouvements du cavalier et du roi sur l’échiquier. Cela signifie qu’il peut se déplacer de deux cases dans une direction suivies d’une case perpendiculaire, ou bien d’une case dans n’importe quelle direction, comme suit :

• Cavalier : Se déplace en « L » (deux cases dans une direction et une case dans une direction perpendiculaire).
• Roi : Se déplace d’une case dans n’importe quelle direction.

Nos règles du jeu doivent donc permettre ces mouvements tout en restant sur l’échiquier de 8×8 cases.

Préparation de l’Environnement de Programmation

Avant de plonger dans le codage, il est essentiel de configurer correctement notre environnement de travail :

Installation de Python

1. Téléchargez et installez Python depuis python.org pour votre système d’exploitation :
2. Windows: Exécutez l’installateur et assurez-vous de cocher « Add Python to PATH ».
3. macOS: Utilisez Homebrew avec la commande brew install python.
4. Linux: Utilisez votre gestionnaire de paquets, par exemple, sudo apt-get install python3.

Choix de l’éditeur de texte ou IDE

Pour une expérience de développement fluide, nous recommandons l’utilisation de :
– VS Code : Un éditeur léger avec de nombreuses extensions utiles.
– PyCharm : Un IDE complet spécifiquement conçu pour Python.

Installation de Bibliothèques Utiles

Avec l’outil pip, vous pouvez facilement installer des packages Python nécessaires pour enrichir votre projet. Pour vérifier que vous avez pip installé, tapez dans votre terminal :

pip --version

Planification du Projet

La planification est cruciale pour un développement efficace. Voici la structure de notre projet :

• Dossiers :
• src/ : Contient le code source.
• tests/ : Contient les tests unitaires.
• Fichiers :
• main.py : Notre programme principal.
• chessboard.py : Module contenant la logique de l’échiquier.
• centaur.py : Module pour la logique de mouvement du centaure.

Les modules Python pertinents incluent os pour la gestion des chemins de fichiers, et unittest pour les tests.

Développement du Programme

Création d’un Échiquier en Python

Nous allons représenter l’échiquier comme une matrice 8×8 en utilisant une liste de listes en Python. Chaque case de l’échiquier peut être None ou contenir un symbole représentant le centaure.

class Chessboard:
    def __init__(self):
        self.board = [[None for _ in range(8)] for _ in range(8)]

    def place_piece(self, piece, x, y):
        self.board[x][y] = piece

    def print_board(self):
        for row in self.board:
            print(' '.join(['.' if cell is None else str(cell) for cell in row]))

Implémentation des Mouvements du Centaure

Les mouvements possibles du centaure combinent les règles du cavalier et du roi :

• Mouvement du Cavalier : (x + 2, y + 1), (x + 2, y - 1), etc.
• Mouvement du Roi : (x + 1, y), (x - 1, y), etc.

class Centaur:
    def __init__(self):
        self.knight_moves = [(2, 1), (2, -1), (-2, 1), (-2, -1), (1, 2), (1, -2), (-1, 2), (-1, -2)]
        self.king_moves = [(1, 0), (-1, 0), (0, 1), (0, -1), (1, 1), (-1, -1), (1, -1), (-1, 1)]

    def can_move(self, start_x, start_y, end_x, end_y):
        dx, dy = end_x - start_x, end_y - start_y
        if (dx, dy) in self.knight_moves or (dx, dy) in self.king_moves:
            return True
        return False

Écriture de Fonctions pour Vérifier la Légalité des Mouvements

Nous devons vérifier que les mouvements restent dans les limites de l’échiquier :

def is_within_bounds(x, y):
    return 0 <= x < 8 and 0 <= y < 8

Simulation et Interactions

Notre programme principal permettra de déplacer un centaure sur l’échiquier de manière interactive :

def interactive_simulation():
    chessboard = Chessboard()
    centaur = Centaur()
    x, y = 0, 0
    chessboard.place_piece('C', x, y)

    while True:
        chessboard.print_board()
        move = input("Entrez le mouvement (format: x y, 'q' pour quitter): ")
        if move == 'q':
            break
        try:
            new_x, new_y = map(int, move.split())
            if is_within_bounds(new_x, new_y) and centaur.can_move(x, y, new_x, new_y):
                chessboard.place_piece(None, x, y)  # Supprime l'ancienne position
                x, y = new_x, new_y
                chessboard.place_piece('C', x, y)  # Met à jour la nouvelle position
            else:
                print("Mouvement invalide, essayez encore.")
        except ValueError:
            print("Format invalide. Essayez (x y).")

interactive_simulation()

Gestion des Exceptions et des Erreurs

Ajoutez des messages d’erreur clairs pour guider l’utilisateur en cas de mouvement illégal ou d’entrée invalide.

Tester le Programme

Les tests unitaires garantissent que chaque partie du programme fonctionne comme prévu. La bibliothèque unittest est parfaite pour cela :

import unittest

class TestCentaur(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        self.centaur = Centaur()

    def test_valid_knight_move(self):
        self.assertTrue(self.centaur.can_move(0, 0, 2, 1))

    def test_invalid_move(self):
        self.assertFalse(self.centaur.can_move(0, 0, 3, 3))

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

Analyser les logs des tests pour identifier et corriger les erreurs éventuelles.

Conclusion

Nous avons exploré les étapes clés pour créer et simuler un centaure sur un échiquier en utilisant Python. Ce projet a servi de tremplin pour acquérir des compétences en gestion de structures de données, en écriture de fonctions robustes et en interaction avec l’utilisateur.

Les extensions possibles de ce projet incluent :
– Interface Graphique : Utilisation de bibliothèques comme Tkinter pour une interface utilisateur plus intuitive.
– Simulation de Parties Complètes : Ajouter d’autres pièces pour jouer à des parties entières.

Ressources Supplémentaires

• Documentation Python officielle
• Tutoriels Python sur Real Python
• Communauté Stack Overflow pour Python

Appel à l’Action

Nous vous encourageons à partager vos propres versions de cette simulation et à nous faire part de vos retours ! Laissez vos commentaires et questions ci-dessous pour une interaction plus enrichissante.