Estudo de Caso #01 Estrutura de Dados: Jogo Paciência

Introdução

O estudo de caso aborda o desenvolvimento e a aplicação das estruturas de dados fundamentais que permitem o funcionamento do jogo de Paciência. Este jogo, muito conhecido nos computadores de sistemas Windows, envolve a manipulação de cartas organizadas em diferentes pilhas e filas, refletindo conceitos importantes em estrutura de dados, como pilhas, filas e listas.

Fundamentação Teórica

As estruturas de dados são componentes essenciais para a organização e manipulação eficiente de informações em diversos algoritmos e sistemas. Pilhas (Stacks), filas (Queues) e listas (Lists) são amplamente utilizadas em diversos cenários, e o jogo de Paciência é um excelente exemplo prático de sua aplicação. No jogo, as cartas são organizadas em pilhas e filas, e o jogador deve manipulá-las de acordo com as regras do jogo.

Trabalhos Relacionados

Estudos anteriores sobre algoritmos de jogos de cartas como Paciência focam na organização das cartas e nas operações de inserção, remoção e movimentação. Tais pesquisas demonstram a aplicabilidade das estruturas de dados para solucionar problemas de otimização e organização de informações visuais.

Descrição do Caso

O Jogo de Paciência envolve a manipulação de um baralho de 52 cartas, distribuídas em colunas organizadas por pilhas. O objetivo do jogo é mover todas as cartas das colunas para as pilhas finais (separadas por naipe) em ordem crescente, do Ás ao Rei. Para realizar essas operações, o jogo utiliza estruturas de pilhas para as colunas, uma fila para o monte de compra, e listas para organizar a movimentação entre as cartas.

Discussão dos Resultados

A implementação do jogo de Paciência exige o uso de várias estruturas de dados, como pilhas para as colunas de cartas, filas para o monte de compra e listas para a organização e movimentação entre colunas. Cada estrutura é crucial para o funcionamento correto do jogo, uma vez que o algoritmo deve garantir que as regras de alternância de cores e ordem decrescente nas pilhas sejam mantidas.

Considerações

A modelagem do jogo de Paciência evidencia a importância da escolha adequada de estruturas de dados para garantir a eficiência e a corretude dos algoritmos de movimentação das cartas. As pilhas garantem o acesso ao último elemento inserido (carta no topo), enquanto a fila permite que as cartas restantes sejam processadas em ordem. As listas auxiliam na verificação das condições de movimentação entre as colunas e naipes.

Bibliografia

CADOGAN, L. A. Illustrated Games of Patience. 1870.
CHENEY, E. D. Patience. 1890.
HENSHAW, A. B. Amusement of Invalid. 1910.
DICK & FITZGERALD. Dick’s Games of Patience. 1898.

Estruturas de Dados

Pilhas (Stacks)

Cada coluna de cartas na mesa do jogo será uma pilha. A estrutura LIFO (Last In, First Out) reflete a movimentação das cartas, onde apenas a carta do topo está visível.

Fila (Queue)

O monte de cartas que não foram viradas é representado como uma fila. A fila mantém as cartas não usadas, e ao comprá-las, elas são movidas para o monte de compra.

Listas (Lists)

Para gerenciar a ordem das cartas em sequência nas colunas, permitindo manipulação direta das cartas conforme as regras do jogo.

Árvores (Trees)

Opcional, mas interessante para otimização: Para validar o naipe das cartas, as cartas podem ser organizadas em uma estrutura de árvore por naipes.

Sequência de Funcionamento

Embaralhar Cartas

Uma lista de todas as 52 cartas é criada e embaralhada.

Distribuir Cartas nas Pilhas

As cartas são distribuídas nas 7 colunas, usando pilhas, com a primeira carta de cada coluna visível.

Monte de Compra (Fila)

As cartas restantes são organizadas em uma fila, e o jogador pode comprá-las ao longo do jogo.

Movimentação de Cartas

O jogador move cartas entre as colunas, utilizando pilhas para alternar cores e valores.

Organização Final (Pilhas para Naipes)

O objetivo é mover todas as cartas para 4 pilhas separadas por naipe, em ordem crescente.

Diagrama Esquemático – Paciência

Monte de Compra

Fila: Usada para manter as cartas restantes que não foram viradas.

Local onde as cartas são viradas

Uma lista ou pilha para mostrar as cartas compradas.

Copas

Pilha: Para ordenar cartas do naipe de Copas em ordem crescente, do Ás ao Rei.

Ouros

Pilha: Para ordenar cartas do naipe de Ouros em ordem crescente, do Ás ao Rei.

Espadas

Pilha: Para ordenar cartas do naipe de Espadas em ordem crescente, do Ás ao Rei.