Exercice 2 · Bac Numérique et Sciences Informatiques Mayotte-Liban 2022 (jour 1)

EXERCICE 2 (4 points)

Cet exercice porte sur les structures de données (programmation objet)

Dans un jeu de plateforme, des bulles de couleurs et de diamètres différents se déplacent de manière aléatoire. À chaque fois qu'une bulle touche une bulle plus grande, la petite cède son contenu à la plus grande, et donc celle-ci augmente de surface. Par exemple, si une bulle de $1\text{ cm}^2$ rencontre une bulle de $4\text{ cm}^2$, la petite bulle disparaît et la plus grande a désormais une surface de $5\text{ cm}^2$. À chaque collision, la vitesse de la grande bulle est réduite de moitié.

Le développeur a choisi de coder en Python, chaque bulle est un objet disposant entre autre des attributs suivants:

xc, yc sont deux entiers, les coordonnées du pixel placé au centre de la bulle,

rayon est un entier, le rayon de la bulle en pixels,

couleur est un entier, la couleur de la bulle,

dirx, diry sont deux décimaux (float) qui déterminent les déplacements à l'horizontale et à la verticale à chaque fois que la bulle se déplace. Ces deux valeurs déterminent donc la direction et la vitesse de la bulle. Par exemple si dirx vaut 0.5 et diry vaut 0.0, la bulle se déplace vers la droite uniquement alors que si dirx vaut -1.0 et diry vaut 0.0, la bulle se déplace vers la gauche et deux fois plus vite que précédemment.

On suppose que toutes les fonctions de la bibliothèque math ont déjà été importées par l'instruction from math import *.

La fonction randint de la bibliothèque random prend en paramètre deux entiers et renvoie un entier aléatoire dans la plage définie par les deux paramètres.

Exemple: randint(-1, 5) peut renvoyer une des valeurs suivantes: -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5.

1. Pour simplifier, on se limitera à un jeu de six bulles. Au départ, on crée une liste appelée Mousse de longueur six contenant six emplacements vides:

Mousse = [None, None, None, None, None, None]

Le code ci-dessous montre le début du programme et notamment la structure définition de la classe nommée Cbulle ainsi que le code permettant le déplacement d'une bulle.

from random import randint

from math import *

class Cbulle:

def __init__(self):

self.xc = randint(0, 100)

self.yc = randint(0, 100)

self.rayon = randint(0, 10)

self.dirx = float(randint(-1, 1)) # dirx et diry valent

self.diry = float(randint(-1, 1)) # -1.0 ou 0.0 ou 1.0

self.couleur = randint(1, 65535)

def bouge(self):

# déplace la bulle

self.xc = self.xc + self.dirx

self.yc = self.yc + self.diry

On crée les six bulles une à une et ces objets sont stockés dans les emplacements vides de la liste Mousse.

Mousse = [bulle1, bulle2, bulle3, bulle4, bulle5, bulle6]

Lors d'une collision, la bulle la plus petite disparaît et est remplacée dans la liste par la valeur None tandis que la plus grosse a sa surface qui augmente.

Au cours d'une partie, si une ou plusieurs bulles ont disparue, le programme peut en introduire de nouvelles dans le jeu: dans ce cas, lorsqu'une nouvelle bulle apparaît, elle remplace le premier None de la liste Mousse.

a.

Recopier les quatre dernières lignes et compléter les......... du code python ci-dessous.

def donnePremierIndiceLibre(Mousse):

"""

Mousse est une liste.

La fonction doit renvoyer l'indice du premier

emplacement libre (contenant None) dans la liste Mousse

ou renvoyer 6 en l'absence d'un emplacement libre dans

Mousse.

"""

i = 0

while......... and Mousse[i] != None:

.........

return i

b.

Lorsque le jeu crée une bulle (instance de la classe Cbulle), il doit ensuite la placer dans la liste Mousse à la place d'un None.

Écrire la fonction placeBulle(B) qui reçoit en paramètre un objet de type Cbulle et qui place cet objet dans la liste Mousse. Cette fonction ne renvoie rien, mais la liste Mousse est modifiée. Si aucun emplacement n'est disponible, la fonction ne modifie rien.

def placeBulle(B):

2. Pour le bon déroulement du jeu, on a besoin aussi d'une fonction bullesEnContact(B1, B2) qui renvoie True si la bulle B2 touche la bulle B1 et False dans le cas contraire.

On peut remarquer que deux bulles sont en contact si la distance qui sépare leur centre est inférieure ou égale à la somme de leurs rayons.

On dispose de la fonction distanceEntreBulles(B1, B2) qui calcule et renvoie la distance entre les centres de bulles B1 et B2.

Écrire la fonction bullesEnContact(B1, B2).

def bullesEnContact(B1, B2):

3. Quand une petite bulle touche une plus grosse bulle, on appelle la fonction collision, ci-dessous, où indPetite est l'indice de la petite bulle et indGrosse l'indice de la grosse bulle dans Mousse.

Recopier et compléter les......... de la fonction collision.

def collision(indPetite, indGrosse, mousse):

"""

Absorption de la plus petite bulle d'indice indPetite

par la plus grosse bulle d'indice indGrosse. Aucun test

n'est réalisé sur les positions.

"""

# calcul du nouveau rayon de la grosse bulle

surfPetite = pi*Mousse[indPetite].rayon**2

surfGrosse = pi*Mousse[indGrosse].rayon**2

surfGrosseApresCollision =.........

rayonGrosseApresCollision = sqrt(surfGrosseApresCollision/pi)

#réduction de 50% de la vitesse de la grosse bulle

Mousse[indGrosse].dirx =.........

Mousse[indGrosse].diry =.........

#suppression de la petite bulle dans Mousse

.........