テスト駆動開発 プログラミング Java

2進数を使うと判定がシンプルになる!(じゃんけんプログラム編)

投稿日:

概要

仕事で2進数を使った判定処理について学んだので共有したくて執筆しました。
仕事上で設計したロジックは本記事で紹介するものより複雑でしたが、本質的な部分は変わらないので使って頂けると思います。

説明用にじゃんけんの判定ロジックを実装例としました。
テストコードも作成しましたので、併せてご覧頂ければと思います。

2進数についてはご存じである前提で進めさせていただきます。
もし理解に不安がありましたら、以下のサイトがわかり易いので参照ください。
ゆるゆるプログラミング – ビット演算

仕様

  • じゃんけんの判定は3人以上に対応できること。
  • 勝ったプレイヤーは勝ち数を保持すること。

実装

Handクラス

じゃんけんの手を保持するクラスです。

  • じゃんけんの手
  • 2進数で表現しています。

Playerクラス

じゃんけんのプレイヤークラスです。
じゃんけんの手と勝ち数を保持します。

  • notifyResultメソッド
  • 進行役から勝ちを宣言された場合、自身の勝ち数を1つ増やします。

GameMasterクラス

じゃんけんゲームの進行役です。
じゃんけんの結果を判定します。

  • judgeメソッド
  • プレイヤー全員の手をビットフラグでresult変数に保持します。
    – 全員が違う手を出せば、0b111になります。
    – 勝敗の決まる手の組み合わせであれば、いずれかが0となります(※勝ち判定パターンのいずれかに該当)
    – 勝った手を出したプレイヤーには、勝ち数を増やすように勝ちを通知します。

  • winHandメソッド
  • じゃんけんした結果がいずれかの勝ちパターンになる場合、勝ちになる手を返します。
    誰も勝っていない場合、0を返すことで誰も勝ち判定になりません。

プレイヤーの人数がどれだけ増えても、result変数の結果が和集合で集約されるだけなので、判定するプレイヤーの手をequalsで判定したりする必要が無く、非常にシンプルになります!

テストコード

TestGameMaster

主に進行役(GameMasterクラス)のじゃんけん判定(judgeメソッド)のテストコードです。
プレイヤーが2人の場合と3人の場合でテストケースを作成しています。

  • 自分の手を決める
  • Handクラスの手がプレイヤーに正しくセットされたかをテストしています。

  • じゃんけんの結果を判定する_2人
  • テストデータとして、勝つ方と負ける方のプレイヤーがいます。
    勝つ方のプレイヤーの勝ち数が増えていることで動作の正当性をテストしています。

  • じゃんけんの結果を判定する_3人
  • 3人いる場合、引き分けが2パターンと勝ちが2パターンあります。
    – 引き分け:全員が違う手、または全員が同じ手
    – 勝ち  :1人だけ勝つ、または2人が勝つ
    これらも、プレイヤーの勝ち数を数えることで動作の正当性をテストしています。

※プレイヤーが4人、5人と増えても試験のパターンは3人の場合と基本的に変わらないので実施していません。

まとめ

  • 2進数を使うと最終的な結果である和集合(論理和)で判定が容易にできる。
  • テストコードを書くことで、ロジックの正当性を試験できる。

2進数の判定を使うシーンはあまりないかもしれませんが、複雑なドメインや判定処理で利用できそうなシーンがありましたら、ぜひ活用してみて下さい!

 
最後までお読み頂き、ありがとうございました!
ご意見・ご要望がありましたら、遠慮なくコメント下さい!
もし内容が良かったらランキング評価を頂けると励みになります(^^)

ランキング評価する

-テスト駆動開発, プログラミング, Java
-, ,

執筆者:


comment

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA


関連記事

CompsiteパターンでHTMLタグを実現するには?

Compositeパターンに応用できそうなものとして、 HTMLタグなんかいいかと思いコーディングしてみました。   クラス図   説明 Compositeパターンは再帰構造を実現 …

【Java】LinkedHashSetの使い方(挿入順を保持するSet)

LinkedHashSetはHashSetのサブクラスであり、同じメソッドが実装されています。 メソッドの使い方であればHashSetと同じなので、HashSetの使い方を参照下さい。  ↓ 【Jav …

SpringでNotNullなどのバリデーションが効かないときの対処法

状況 フィールドに入っている値は空文字なのに、 @NotNull, @NotEmpty, @NotBlankでエラーとして検知されない。 (BindingResultでhasErroe=0件となる) …

PHPerがJavaを学ぶ5つのメリット

PHPerである私が会社でJavaの研修担当となり、私自身も大学生以来のJavaを勉強しなおして感じたことを書いていきたいと思います。 対象読者 ・PHP初心者 ・なんとなくPHPで動くプログラムを書 …

Javaで数値(int)を部分一致判定する

文字列に変換して判定します。 <方法> ・matchesメソッドで正規表現使う。 ・containsメソッドに判定文字を渡す。 また、メソッドに切り出すと、intを変換する処理を個別に書かなくてよくな …

記事を探す

SpringFramworkの良書

■おすすめ教材
Javaの基本を学んだ人が、次のステップとして読む本(中級者向け)

※SpringはJavaのFrameworkの1つです。
変更のしやすさ、保守性の高さが特徴です。