MAC0121 Algoritmos e Estruturas de Dados I (2021ii)

Inicialmente, estude BouncingBall.java em

http://introcs.cs.princeton.edu/java/15inout/

Uma versão orientada a objetos de BouncingBall.java, que também simula um número variável de bolas, é dada em

http://introcs.cs.princeton.edu/java/34nbody/

(Os programas relevantes são Ball.java e BouncingBalls.java.)

Estude também Vector.java, dado em

http://introcs.cs.princeton.edu/java/34nbody/

Estude agora o Web Exercise 1.5.39, Elastic collisions, de IntroCS:

http://introcs.cs.princeton.edu/java/15inout/

Uma solução do Web Exercise 1.5.39 encontra-se abaixo (CollidingBalls.java). Esta solução não é orientada a objetos (OO). Neste exercício, você deve escrever uma solução OO. Na verdade, o cliente CollidingBallsOO.java já é dado abaixo. O exercício consiste em você escrever ColoredBallOO.java, que implementa o tipo abstrato ColoredBallOO.

Para escrever ColoredBallOO.java, você deve basear-se em ColoredBall.java (abaixo). Você deve reformular ColoredBall.java da seguinte forma.

(1) Use objetos do tipo Vector para a posição e velocidade da bola (serão dois objetos do tipo Vector e não 4 doubles).

(2) Implemente um construtor com assinatura

public ColoredBallOO(Vector p, Vector v, double r, Color c)

que permite criar uma bola na posição p, com velocidade v, raio r e cor c.

(3) Implemente os métodos a seguir:

public Vector pos()
public Vector vel()
public double radius()
public void setVel(Vector v)

Os três primeiros devem devolver a posição, a velocidade e o raio da bola. O último deve atribuir o valor v para a velocidade da bola. Assim, por exemplo, se b é um objeto do tipo ColoredBallOO, então b.pos() é um objeto do tipo Vector que corresponde a sua posição.

(4) Implemente também os seguintes métodos

public void updatePosition(double dt)
public void treatWalls(double size, double dt)
public void move(double size, double dt)
public void draw()

O método updatePosition() deve atualizar a posição da bola para a posição p + dt * v (onde a bola está depois de dt unidades de tempo).

O método treatWalls() deve fazer o seguinte. Determine a posição q da bola depois de dt unidades de tempo. Se a bola na posição q não estiver contida inteiramente no quadrado [0, SIZE] x [0, SIZE], então a velocidade da bola deve ser alterada, da mesma forma que isso é feito em ColoredBall.java (ou BouncingBall.java). (Se a bola baterá nas paredes horizontais depois de dt unidades de tempo, a componente y da velocidade deve ter seu sinal trocado etc.)

O método move() deve fazer uma chamada apropriada de treatWalls(), seguida de uma chamada apropriada de updatePosition().

Finalmente, o método draw() deve desenhar a bola em sua posição atual.

Observações. Note que a classe Vector.java não deve ser alterada. Um exemplo de execução de CollidingBallsOO.java encontra-se abaixo (arquivo 50balls.mov).

Entrega.  Basta entregar a classe ColoredBallOO.java e nada mais. Ela será testada com os clientes CollidingBallsOO.java e TwoColoredBallsOO.java (abaixo), dentre outros.