4.2 Dictionary un Godot Dictionary

Stundas uzdevums: Apgūt asociatīvās datu struktūras inventāram un konfigurācijai.

SR 2.4.16. Saliktas datu struktūras SR 2.4.4. Iegūst un apstrādā datus

80 min plāns: Teorija un paraugs (~10 min) · 1. uzdevums (~20 min) - izveido inventāru ar Dictionary · 2. uzdevums (~25 min) - pievieno drošu meklēšanu · 3. uzdevums (~20 min) - salīdzini C# un Godot vārdnīcas · Iesniegšana (~5 min).

Pirms sāc: atceries no Programmēšanas I vārdnīcas: inventars["zobens"] = 1. C# tam lieto Dictionary<TKey, TValue>, bet Godot pusē - Godot.Collections.Dictionary.

Teorija: Dictionary un Godot Dictionary

Asociatīvā datu struktūra glabā atslēga → vērtība pārus.

using Godot;
using Godot.Collections;
using System.Collections.Generic;

// Dictionary<TKey, TValue> - ātra meklēšana pēc atslēgas
Dictionary<string, int> inventory = new();
inventory["Health Potion"] = 5;
inventory["Mana Potion"] = 3;

if (inventory.TryGetValue("Health Potion", out int amount))
{
    GD.Print(amount);
}

// Dictionary ar objektiem pēc ID
Dictionary<int, Enemy> enemyById = new();

// Godot Dictionary - der saziņai ar editoru un JSON saglabāšanai
Godot.Collections.Dictionary inv = new();
inv["coins"] = 100;
inv["arrows"] = 25;
if (inv.ContainsKey("coins")) GD.Print(inv["coins"]);

Kā šo izmantot projektā

Atceries: ar redzamu efektu editorā nepietiek. Paskaidro, kura C# klase glabā stāvokli, kura metode to maina un kā Godot node struktūra izmanto šo kodu.

Pārbaudi: C# kodā pamatoti izvēlēti List, Dictionary vai HashSet, AI stāvokļi ir skaidri, un sarežģītākas sistēmas var profilēt vai atkļūdot.

public class AiDataCheckpoint
{
    public string Lesson = "4.2 Dictionary un Godot Dictionary";
    public bool UsesCSharp = true;
    public bool ChoosesContainer = true;
    public bool SeparatesAiState = true;
    public bool HandlesRemovalSafely = true;
}

Praktiskie uzdevumi

1. uzdevums -

Izveido inventāru ar Dictionary

Beigās priekšmetus varēs atrast pēc nosaukuma, nevis pēc numura.

Pievieno faila sākumā using System.Collections.Generic;.
Izveido Dictionary<string, int> inventory = new();.
Pievieno inventory["Health Potion"] = 5;.
Pievieno vēl divus priekšmetus ar dažādiem daudzumiem.
Izdrukā viena priekšmeta daudzumu pēc nosaukuma.
Uzraksti ciklu foreach (var pair in inventory) { ... }, kas izdrukā visu.
Pieraksti, kāpēc uz izdrukas secību nevajag paļauties.

Gatavs, kad: izdrukā redzami visi trīs priekšmeti, un tu vari paskaidrot, ka Dictionary ir paredzēts ātrai meklēšanai pēc atslēgas.

2. uzdevums -

Pievieno drošu meklēšanu

Beigās neesoša priekšmeta pieprasījums vairs neradīs pārsteigumus.

Izdrukā inventory["Nav taada"] un pieraksti kļūdas ziņojumu.
Izdrukā pēc tam inventory.Count un pieraksti, vai tas mainījās.
Pieraksti, kāpēc tieša kvadrātiekavu lietošana bez pārbaudes ir bīstama.
Nomaini pārbaudi uz if (inventory.TryGetValue("Health Potion", out int amount)) { ... }.
Uzraksti metodi int GetAmount(string name), kas atgriež 0, ja priekšmeta nav.
Izsauc to ar esošu un neesošu nosaukumu.
Pārbaudi, ka vārdnīcas izmērs vairs nemainās.

Gatavs, kad: neesoša atslēga vairs neaptur programmu, bet tava metode korekti atgriež 0.

3. uzdevums -

Salīdzini Dictionary ar Godot Dictionary

Beigās tu zināsi, kuru struktūru lietot saziņai ar Godot.

Izveido Godot.Collections.Dictionary saveData = new();.
Pievieno tam saveData["player_name"] = "Anna"; un saveData["level"] = 5;.
Izdrukā abas vērtības.
Pieraksti, vai Godot.Collections.Dictionary pieļauj dažādu tipu vērtības vienā struktūrā.
Mēģini līdzīgus datus ielikt Dictionary<string, int> un izlasi kļūdu.
Pieraksti, kura struktūra derēs saglabāšanai failā.
Izvēlies savam inventāram pareizo variantu un pamato.

Gatavs, kad: Godot.Collections.Dictionary pieņem dažādus tipus vienā struktūrā, bet Dictionary<string, int> prasa vienu vērtības tipu.

Papildu uzdevums - Izmēģini SortedDictionary

Ja pamatdarbs ir gatavs, salīdzini ātru meklēšanu ar sakārtotu izdruku.

Izveido to pašu inventāru ar SortedDictionary<string, int>.
Izdrukā to ciklā un salīdzini secību ar Dictionary<string, int>.
Pieraksti, kura struktūra izdrukā atslēgas sakārtoti.
Pieraksti, kura struktūra parasti ir piemērotāka vienkāršai ātrai meklēšanai.

Gatavs, kad: SortedDictionary izdrukā atslēgas alfabētiski, bet parastais Dictionary tiek lietots ikdienas ātrai piekļuvei.

Ko sagatavo

Stundas mērķis: Tu proti C# izveidot Dictionary inventāru, droši meklēt tajā priekšmetus un izskaidrot, kad jālieto Godot Dictionary.

GitHub krātuvē jābūt:

C# fails ar inventāru un GetAmount metodi.
Ekrānuzņēmums, kurā redzams, ka pēc neesoša priekšmeta pieprasījuma vārdnīcas izmērs nemainās.
README.md: kāpēc kvadrātiekavas ar neesošu atslēgu ir bīstamas un kad lieto Godot.Collections.Dictionary.

Kā iesniedz: Veic commit un push. Skolotāja norādītajā vietā ievieto tikai GitHub krātuves saiti; visiem prasītajiem failiem, README.md pierakstiem un pierādījumiem jābūt pašā krātuvē.

Biežākās kļūdas

KeyNotFoundException: Kvadrātiekavas lasa tikai esošas atslēgas. Lieto TryGetValue vai ContainsKey.
Sajauktas vārdnīcas: Dictionary<string, int> ir tipa-droša C# struktūra, bet Godot.Collections.Dictionary glabā Variant datus.
Negaidīta secība: parasts Dictionary nav paredzēts sakārtotai izdrukai. Ja vajag sakārtotas atslēgas, lieto SortedDictionary.

Godot ekrānuzņēmumi

Spēles inventāra UI: 4×4 grid ar ikonām, blakus skaitļi (5x Health Potion, 3x Mana Potion, 1x Sword).

Koda piemērs (paplašināts)

using Godot;
using System.Collections.Generic;

public class PlayerInventory
{
    private readonly Dictionary<string, int> inventory = new();

    public void AddItem(string name, int amount = 1)
    {
        inventory.TryGetValue(name, out int current);
        inventory[name] = current + amount;
        GD.Print("+", amount, " ", name);
    }

    public bool UseItem(string name)
    {
        if (!inventory.TryGetValue(name, out int count) || count <= 0)
        {
            GD.Print("Nav ", name);
            return false;
        }

        inventory[name] = count - 1;
        return true;
    }

    public void PrintInventory()
    {
        foreach ((string name, int count) in inventory)
        {
            GD.Print(name, ": ", count);
        }
    }
}

Inventārs rāda: Health Potion: 5, Mana Potion: 3, Sword: 1; pēc lietošanas Health Potion: 4.