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Lisp/Scheme  |  1993-06-09  |  15KB  |  428 lines
  1. ;;; blackbox.el --- blackbox game in Emacs Lisp
  2.  
  3. ;; Copyright (C) 1985, 1986, 1987, 1992 Free Software Foundation, Inc.
  4.  
  5. ;; Author: F. Thomas May <uw-nsr!uw-warp!tom@beaver.cs.washington.edu>
  6. ;; Adapted-By: ESR
  7. ;; Keywords: games
  8.  
  9. ;; This file is part of GNU Emacs.
  10.  
  11. ;; GNU Emacs is free software; you can redistribute it and/or modify
  12. ;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
  13. ;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  14. ;; any later version.
  15.  
  16. ;; GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
  17. ;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18. ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19. ;; GNU General Public License for more details.
  20.  
  21. ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
  22. ;; along with GNU Emacs; see the file COPYING.  If not, write to
  23. ;; the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  24.  
  25. ;;; Commentary:
  26.  
  27. ; by F. Thomas May <uw-nsr!uw-warp!tom@beaver.cs.washington.edu>
  28. ; doc comment by Root Boy Jim <rbj@dsys.icst.nbs.gov>, 27 Apr 89
  29. ; interface improvements by ESR, Dec 5 1991.
  30.  
  31. ; The object of the game is to find four hidden balls by shooting rays
  32. ; into the black box.  There are four possibilities: 1) the ray will
  33. ; pass thru the box undisturbed, 2) it will hit a ball and be absorbed,
  34. ; 3) it will be deflected and exit the box, or 4) be deflected immediately,
  35. ; not even being allowed entry into the box.
  36. ; 
  37. ; The strange part is the method of deflection.  It seems that rays will
  38. ; not pass next to a ball, and change direction at right angles to avoid it.
  39. ; 
  40. ;                      R   3   
  41. ;          1 - - - - - - - - 1 
  42. ;            - - - - - - - -   
  43. ;            - O - - - - - - 3 
  44. ;          2 - - - - O - O -   
  45. ;          4 - - - - - - - - 
  46. ;          5 - - - - - - - - 5 
  47. ;            - - - - - - - - R 
  48. ;          H - - - - - - - O   
  49. ;            2   H 4       H   
  50. ; 
  51. ; Rays which enter and exit are numbered.  You can see that rays 1 & 5 pass
  52. ; thru the box undisturbed. Ray 2 is deflected by the northwesternmost
  53. ; ball.  Likewise rays 3 and 4. Rays which hit balls and are absorbed are
  54. ; marked with H.  The bottom of the left and the right of the bottom hit
  55. ; the southeastern ball directly.  Rays may also hit balls after being
  56. ; reflected. Consider the H on the bottom next to the 4.  It bounces off
  57. ; the NW-ern most ball and hits the central ball.  A ray shot from above
  58. ; the right side 5 would hit the SE-ern most ball.  The R beneath the 5
  59. ; is because the ball is returned instantly.  It is not allowed into
  60. ; the box if it would reflect immediately.  The R on the top is a more
  61. ; leisurely return.  Both central balls would tend to deflect it east
  62. ; or west, but it cannot go either way, so it just retreats.
  63. ;
  64. ; At the end of the game, if you've placed guesses for as many balls as
  65. ; there are in the box, the true board position will be revealed.  Each
  66. ; `x' is an incorrect guess of yours; `o' is the true location of a ball.
  67.  
  68. ;;; Code:
  69.  
  70. (defvar blackbox-mode-map nil "")
  71.  
  72. (if blackbox-mode-map
  73.     ()
  74.   (setq blackbox-mode-map (make-keymap))
  75.   (suppress-keymap blackbox-mode-map t)
  76.   (define-key blackbox-mode-map "\C-f" 'bb-right)
  77.   (define-key blackbox-mode-map "\C-b" 'bb-left)
  78.   (define-key blackbox-mode-map "\C-p" 'bb-up)
  79.   (define-key blackbox-mode-map "\C-n" 'bb-down)
  80.   (define-key blackbox-mode-map "\C-e" 'bb-eol)
  81.   (define-key blackbox-mode-map "\C-a" 'bb-bol)
  82.   (define-key blackbox-mode-map " " 'bb-romp)
  83.   (define-key blackbox-mode-map [insert] 'bb-romp)
  84.   (define-key blackbox-mode-map "\C-m" 'bb-done)
  85.   (define-key blackbox-mode-map [kp-enter] 'bb-done)
  86.  
  87.   ;; This is a kludge.  What we really want is a general
  88.   ;; feature for reminding terminal keys to the functions
  89.   ;; corresponding to them in local maps.
  90.   (mapcar (function
  91.        (lambda (funk)
  92.          (mapcar (function
  93.               (lambda (key)
  94.             (define-key blackbox-mode-map key funk)))
  95.              (where-is-internal funk))))
  96.       '(previous-line next-line backward-character forward-character)))
  97.  
  98. ;; Blackbox mode is suitable only for specially formatted data.
  99. (put 'blackbox-mode 'mode-class 'special)
  100.  
  101. (defun blackbox-mode ()
  102.   "Major mode for playing blackbox.  To learn how to play blackbox,
  103. see the documentation for function `blackbox'.
  104.  
  105. The usual mnemonic keys move the cursor around the box.
  106. \\<blackbox-mode-map>\\[bb-bol] and \\[bb-eol] move to the beginning and end of line, respectively.
  107.  
  108. \\[bb-romp] -- send in a ray from point, or toggle a ball at point
  109. \\[bb-done] -- end game and get score
  110. "
  111.   (interactive)
  112.   (kill-all-local-variables)
  113.   (use-local-map blackbox-mode-map)
  114.   (setq truncate-lines t)
  115.   (setq major-mode 'blackbox-mode)
  116.   (setq mode-name "Blackbox"))
  117.  
  118. ;;;###autoload
  119. (defun blackbox (num)
  120.   "Play blackbox.  Optional prefix argument is the number of balls;
  121. the default is 4.
  122.  
  123. What is blackbox?
  124.  
  125. Blackbox is a game of hide and seek played on an 8 by 8 grid (the
  126. Blackbox).  Your opponent (Emacs, in this case) has hidden several
  127. balls (usually 4) within this box.  By shooting rays into the box and
  128. observing where they emerge it is possible to deduce the positions of
  129. the hidden balls.  The fewer rays you use to find the balls, the lower
  130. your score.
  131.  
  132. Overview of play:
  133.  
  134. \\<blackbox-mode-map>\
  135. To play blackbox, type \\[blackbox].  An optional prefix argument
  136. specifies the number of balls to be hidden in the box; the default is
  137. four.
  138.  
  139. The cursor can be moved around the box with the standard cursor
  140. movement keys.
  141.  
  142. To shoot a ray, move the cursor to the edge of the box and press SPC.
  143. The result will be determined and the playfield updated.
  144.  
  145. You may place or remove balls in the box by moving the cursor into the
  146. box and pressing \\[bb-romp].
  147.  
  148. When you think the configuration of balls you have placed is correct,
  149. press \\[bb-done].  You will be informed whether you are correct or
  150. not, and be given your score.  Your score is the number of letters and
  151. numbers around the outside of the box plus five for each incorrectly
  152. placed ball.  If you placed any balls incorrectly, they will be
  153. indicated with `x', and their actual positions indicated with `o'.
  154.  
  155. Details:
  156.  
  157. There are three possible outcomes for each ray you send into the box:
  158.  
  159.     Detour: the ray is deflected and emerges somewhere other than
  160.         where you sent it in.  On the playfield, detours are
  161.         denoted by matching pairs of numbers -- one where the
  162.         ray went in, and the other where it came out.
  163.  
  164.     Reflection: the ray is reflected and emerges in the same place
  165.         it was sent in.  On the playfield, reflections are
  166.         denoted by the letter `R'.
  167.  
  168.     Hit:    the ray strikes a ball directly and is absorbed.  It does
  169.         not emerge from the box.  On the playfield, hits are
  170.         denoted by the letter `H'.
  171.  
  172. The rules for how balls deflect rays are simple and are best shown by
  173. example.
  174.  
  175. As a ray approaches a ball it is deflected ninety degrees.  Rays can
  176. be deflected multiple times.  In the diagrams below, the dashes
  177. represent empty box locations and the letter `O' represents a ball.
  178. The entrance and exit points of each ray are marked with numbers as
  179. described under \"Detour\" above.  Note that the entrance and exit
  180. points are always interchangeable.  `*' denotes the path taken by the
  181. ray.
  182.  
  183. Note carefully the relative positions of the ball and the ninety
  184. degree deflection it causes.
  185.  
  186.     1                                            
  187.   - * - - - - - -         - - - - - - - -         - - - - - - - -       
  188.   - * - - - - - -         - - - - - - - -         - - - - - - - -       
  189. 1 * * - - - - - -         - - - - - - - -         - O - - - - O -       
  190.   - - O - - - - -         - - O - - - - -         - - * * * * - -
  191.   - - - - - - - -         - - - * * * * * 2     3 * * * - - * - -
  192.   - - - - - - - -         - - - * - - - -         - - - O - * - -      
  193.   - - - - - - - -         - - - * - - - -         - - - - * * - -       
  194.   - - - - - - - -         - - - * - - - -         - - - - * - O -       
  195.                                 2                         3
  196.  
  197. As mentioned above, a reflection occurs when a ray emerges from the same point
  198. it was sent in.  This can happen in several ways:
  199.  
  200.                                                                            
  201.   - - - - - - - -         - - - - - - - -          - - - - - - - -
  202.   - - - - O - - -         - - O - O - - -          - - - - - - - -
  203. R * * * * - - - -         - - - * - - - -          O - - - - - - -
  204.   - - - - O - - -         - - - * - - - -        R - - - - - - - -
  205.   - - - - - - - -         - - - * - - - -          - - - - - - - -
  206.   - - - - - - - -         - - - * - - - -          - - - - - - - -
  207.   - - - - - - - -       R * * * * - - - -          - - - - - - - -
  208.   - - - - - - - -         - - - - O - - -          - - - - - - - -
  209.  
  210. In the first example, the ray is deflected downwards by the upper
  211. ball, then left by the lower ball, and finally retraces its path to
  212. its point of origin.  The second example is similar.  The third
  213. example is a bit anomalous but can be rationalized by realizing the
  214. ray never gets a chance to get into the box.  Alternatively, the ray
  215. can be thought of as being deflected downwards and immediately
  216. emerging from the box.
  217.  
  218. A hit occurs when a ray runs straight into a ball:
  219.  
  220.   - - - - - - - -         - - - - - - - -          - - - - - - - -
  221.   - - - - - - - -         - - - - - - - -          - - - - O - - -
  222.   - - - - - - - -         - - - - O - - -        H * * * * - - - -
  223.   - - - - - - - -       H * * * * O - - -          - - - * - - - -
  224.   - - - - - - - -         - - - - O - - -          - - - O - - - -
  225. H * * * O - - - -         - - - - - - - -          - - - - - - - -
  226.   - - - - - - - -         - - - - - - - -          - - - - - - - -
  227.   - - - - - - - -         - - - - - - - -          - - - - - - - -
  228.  
  229. Be sure to compare the second example of a hit with the first example of
  230. a reflection."
  231.   (interactive "P")
  232.   (switch-to-buffer "*Blackbox*")
  233.   (blackbox-mode)
  234.   (setq buffer-read-only t)
  235.   (buffer-disable-undo (current-buffer))
  236.   (setq bb-board (bb-init-board (or num 4)))
  237.   (setq bb-balls-placed nil)
  238.   (setq bb-x -1)
  239.   (setq bb-y -1)
  240.   (setq bb-score 0)
  241.   (setq bb-detour-count 0)
  242.   (bb-insert-board)
  243.   (bb-goto (cons bb-x bb-y)))
  244.  
  245. (defun bb-init-board (num-balls)
  246.   (random t)
  247.   (let (board pos)
  248.     (while (>= (setq num-balls (1- num-balls)) 0)
  249.       (while
  250.       (progn
  251.         (setq pos (cons (random 8) (random 8)))
  252.         (bb-member pos board)))
  253.       (setq board (cons pos board)))
  254.     board))
  255.  
  256. (defun bb-insert-board ()
  257.   (let (i (buffer-read-only nil))
  258.     (erase-buffer)
  259.     (insert "                     \n")
  260.     (setq i 8)
  261.     (while (>= (setq i (1- i)) 0)
  262.       (insert "   - - - - - - - -   \n"))
  263.     (insert "                     \n")
  264.     (insert (format "\nThere are %d balls in the box" (length bb-board)))
  265.     ))
  266.  
  267. (defun bb-right ()
  268.   (interactive)
  269.   (if (= bb-x 8)
  270.       ()
  271.     (forward-char 2)
  272.     (setq bb-x (1+ bb-x))))
  273.  
  274. (defun bb-left ()
  275.   (interactive)
  276.   (if (= bb-x -1)
  277.       ()
  278.     (backward-char 2)
  279.     (setq bb-x (1- bb-x))))
  280.  
  281. (defun bb-up ()
  282.   (interactive)
  283.   (if (= bb-y -1)
  284.       ()
  285.     (previous-line 1)
  286.     (setq bb-y (1- bb-y))))
  287.  
  288. (defun bb-down ()
  289.   (interactive)
  290.   (if (= bb-y 8)
  291.       ()
  292.     (next-line 1)
  293.     (setq bb-y (1+ bb-y))))
  294.  
  295. (defun bb-eol ()
  296.   (interactive)
  297.   (setq bb-x 8)
  298.   (bb-goto (cons bb-x bb-y)))
  299.  
  300. (defun bb-bol ()
  301.   (interactive)
  302.   (setq bb-x -1)
  303.   (bb-goto (cons bb-x bb-y)))
  304.  
  305. (defun bb-romp ()
  306.   (interactive)
  307.   (cond
  308.    ((and
  309.      (or (= bb-x -1) (= bb-x 8))
  310.      (or (= bb-y -1) (= bb-y 8))))
  311.    ((bb-outside-box bb-x bb-y)
  312.     (bb-trace-ray bb-x bb-y))
  313.    (t
  314.     (bb-place-ball bb-x bb-y))))
  315.  
  316. (defun bb-place-ball (x y)
  317.   (let ((coord (cons x y)))
  318.     (cond
  319.      ((bb-member coord bb-balls-placed)
  320.       (setq bb-balls-placed (bb-delete coord bb-balls-placed))
  321.       (bb-update-board "-"))
  322.      (t
  323.       (setq bb-balls-placed (cons coord bb-balls-placed))
  324.       (bb-update-board "O")))))
  325.  
  326. (defun bb-trace-ray (x y)
  327.   (let ((result (bb-trace-ray-2
  328.          t
  329.          x
  330.          (cond
  331.           ((= x -1) 1)
  332.           ((= x 8) -1)
  333.           (t 0))
  334.          y
  335.          (cond
  336.           ((= y -1) 1)
  337.           ((= y 8) -1)
  338.           (t 0)))))
  339.     (cond
  340.      ((eq result 'hit)
  341.       (bb-update-board "H")
  342.       (setq bb-score (1+ bb-score)))
  343.      ((equal result (cons x y))
  344.       (bb-update-board "R")
  345.       (setq bb-score (1+ bb-score)))
  346.      (t
  347.       (setq bb-detour-count (1+ bb-detour-count))
  348.       (bb-update-board (format "%d" bb-detour-count))
  349.       (save-excursion
  350.     (bb-goto result)
  351.     (bb-update-board (format "%d" bb-detour-count)))
  352.       (setq bb-score (+ bb-score 2))))))
  353.  
  354. (defun bb-trace-ray-2 (first x dx y dy)
  355.   (cond
  356.    ((and (not first)
  357.      (bb-outside-box x y))
  358.     (cons x y))
  359.    ((bb-member (cons (+ x dx) (+ y dy)) bb-board)
  360.     'hit)
  361.    ((bb-member (cons (+ x dx dy) (+ y dy dx)) bb-board)
  362.     (bb-trace-ray-2 nil x (- dy) y (- dx)))
  363.    ((bb-member (cons (+ x dx (- dy)) (+ y dy (- dx))) bb-board)
  364.     (bb-trace-ray-2 nil x dy y dx))
  365.    (t
  366.     (bb-trace-ray-2 nil (+ x dx) dx (+ y dy) dy))))
  367.  
  368. (defun bb-done ()
  369.   "Finish the game and report score."
  370.   (interactive)
  371.   (let (bogus-balls)
  372.     (cond
  373.      ((not (= (length bb-balls-placed) (length bb-board)))
  374.       (message "There %s %d hidden ball%s; you have placed %d."
  375.            (if (= (length bb-board) 1) "is" "are")
  376.            (length bb-board)
  377.            (if (= (length bb-board) 1) "" "s")
  378.            (length bb-balls-placed)))
  379.      (t
  380.       (setq bogus-balls (bb-show-bogus-balls bb-balls-placed bb-board))
  381.       (if (= bogus-balls 0)
  382.       (message "Right!  Your score is %d." bb-score)
  383.     (message "Oops!  You missed %d ball%s.  Your score is %d."
  384.          bogus-balls
  385.          (if (= bogus-balls 1) "" "s")
  386.          (+ bb-score (* 5 bogus-balls))))
  387.       (bb-goto '(-1 . -1))))))
  388.  
  389. (defun bb-show-bogus-balls (balls-placed board)
  390.   (bb-show-bogus-balls-2 balls-placed board "x")
  391.   (bb-show-bogus-balls-2 board balls-placed "o"))
  392.  
  393. (defun bb-show-bogus-balls-2 (list-1 list-2 c)
  394.   (cond
  395.    ((null list-1)
  396.     0)
  397.    ((bb-member (car list-1) list-2)
  398.     (bb-show-bogus-balls-2 (cdr list-1) list-2 c))
  399.    (t
  400.     (bb-goto (car list-1))
  401.     (bb-update-board c)
  402.     (1+ (bb-show-bogus-balls-2 (cdr list-1) list-2 c)))))
  403.  
  404. (defun bb-outside-box (x y)
  405.   (or (= x -1) (= x 8) (= y -1) (= y 8)))
  406.  
  407. (defun bb-goto (pos)
  408.   (goto-char (+ (* (car pos) 2) (* (cdr pos) 22) 26)))
  409.  
  410. (defun bb-update-board (c)
  411.   (let ((buffer-read-only nil))
  412.     (backward-char (1- (length c)))
  413.     (delete-char (length c))
  414.     (insert c)
  415.     (backward-char 1)))
  416.   
  417. (defun bb-member (elt list)
  418.   "Returns non-nil if ELT is an element of LIST."
  419.   (eval (cons 'or (mapcar (function (lambda (x) (equal x elt))) list))))
  420.  
  421. (defun bb-delete (item list)
  422.   "Deletes ITEM from LIST and returns a copy."
  423.   (cond
  424.    ((equal item (car list)) (cdr list))
  425.    (t (cons (car list) (bb-delete item (cdr list))))))
  426.  
  427. ;;; blackbox.el ends here
  428.