這篇連連看教程我嘗試換一種方式,多講一些演算法思路和編程思想,少貼一些代碼。

大家應該都玩過連連看,遊戲規則不多說了,我們先看看設計思路。

第一件事要根據遊戲玩法確定程序的數據結構,不同的數據結構決定了不同的演算法設計,用錯了數據結構可能直接讓代碼複雜好幾倍。

連連看中玩家操作的數據是一個個的圖片,多個圖片組成一個棋盤式的矩陣界面。程序根據玩家的點擊位置計算兩個圖片的連接路線,這要求程序以最快、最簡單的方式獲得矩陣中每個格子的數據。

用二維數組表示遊戲中的矩陣界面比較合適,因為數組可以通過索引快速訪問數據,二維數組的兩個索引剛好對應矩陣界面的(x, y)坐標。例如:

圖中矩陣數據在代碼中應該這樣表示:

可以用不同的數字代表不同的圖片,比如:

那麼上面的矩陣繪製的時候就會是這樣:

0表示空格,不顯示圖片。初始化時的空格或消除後的空格,都會被設置為0。

接下來要初始化數據,我打算用8種不一樣的圖片,每種6張,隨機放入矩陣中,矩陣最外一圈是空的。這個演算法可以用標準庫函數 std::random_shuffle 來完成。std::random_shuffle 用於把容器內的數據隨機打亂,因此按順序把數據放入數組中,然後調用 std::random_shuffle 就可以完成初始化。

斷點運行觀察數組數據,和我們設計的一樣:

貼上圖片看起來還不錯:

現在來分析遊戲玩法。這個遊戲的難點是兩個圖片連接的判定演算法,要求連接線只能轉折兩次。

我的第一反應這是一個尋路演算法,要求找到轉折兩次以下的最短路徑。教科書上常見的廣度優先搜索、深度優先搜索、DijKstra演算法或是遊戲中常用的A星演算法,稍作修改加上兩次轉折的限制都能解決這個問題。

但是如果我用這些比較複雜的演算法來教新手,顯然是在勸退。所以還是考慮找一找連線判定的演算法有沒有簡單的規律。

多玩幾次遊戲,把不同種類的連線記錄下來,總結後可以發現總共有3種連線類型,分別是不轉折連接、轉折一次和轉折兩次。

還是從最簡單的情況開始考慮。這是解決難題的通用方法:從最簡單的情況開始考慮,再逐步增加複雜的條件。

最簡單的不轉折連接,有兩種情況,橫向連線和縱向連線:

這兩種情況很容易處理,橫向、豎向依次檢查每個格子是否被阻擋即可。

最後把這兩個合併就是不轉折的情況下:

轉折一次:

轉折一次的演算法也是比較明顯的,像上圖中的兩種情況,找到綠色點的位置,如果這個點可以不轉折連到兩個紅色的圖片,那麼這兩個紅色的圖片就可以通過一次轉折連接。

綠點的位置是由兩個紅點決定的,只有上圖中的兩種可能。

轉折兩次的情況就多了,下圖同樣是連接紅色圖片,要繞過綠色圖片。

轉折兩次的情況很多,這裡無法一一列舉,但是仔細思考可以發現和轉折一次本質上是一樣的,就是找到兩個點,這兩個點可以分別和紅色圖片無轉折連接,並且這兩個點也可以無轉折連接。

這兩個點需要位於經過紅色圖片的十字線上,並且只要確定一個了其中一個點,就能對應地找到另一個點:

因此只要遍歷其中一個圖片的兩條十字線經過的所有的點,並計算出另一個圖片十字線上對應點的位置,檢查這兩個點和兩個紅色圖片是否可以無轉折連接:

代碼碼完了,添上圖片和滑鼠檢測的代碼跑一跑試試。

右邊顯示臨時顯示字元用於測試連通性,多次測試沒有問題。

最後加上連線,並清除被點擊的兩個格子,就完成了連連看的核心邏輯。你學會了嗎?

最後,想要成為一個優秀的程序員,最最重要的是儘可能的提升自己的編程能力以及編程思維,並且,與其想著怎麼去提升,不如從現在開始動手動腦,如果對於C/C++感興趣的話,可以加來筆者的C/C++學習圈子:C/C++零基礎學習,一起進步!

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