看题目就知道是写给初学者的,没需要的就别看了,自己都觉得怪无聊的。
很多游戏的耐玩性都来自精巧的算法,特别是人工智能的水平。比如前几天看了著名的Alpha GO的算法,用了复杂的人工智能网络。而最简单的,可能就是连连看了,所以很多老师留作业,直接就是实现连连看。
连连看游戏的规则非常简单:
两个图片相同。
两个图片之间,沿着相邻的格子画线,中间不能有障碍物。
画线中间最多允许2个转折。
所以算法主要是这样几部分:
用数据结构描述图板。很简单,一个2维的整数数组,数组的值就是图片的标志,相同的数字表示相同的图片。有一个小的重点就是,有些连连看的地图中,允许在边界的两个图片,从地图外连线消除。这种情况一般需要建立的图板尺寸,比实际显示的图板,周边大一个格子,从而描述可以连线的空白外边界。本例中只是简单的使用完整的图板,不允许利用边界外连线。
生成图板。通常用随机数产生图片ID来填充图板就好。比较复杂的游戏,会有多种的布局方式,例如两个三角形。这种一般要手工编辑图板模板,在允许填充的区域事先用某个特定的整数值来标注,随后的随机数填充只填充允许填充的区域。本例中只是简单的随机填充。
检查连线中的障碍物。确定有障碍物的关键在于确定什么样的格子是空。通常定义格子的值为0就算空。要求所有的图片ID从1开始顺序编码。复杂的游戏还会定义负数作为特定的标志,比如允许填充区之类的。
检查直接连接:两张图片的坐标,必然x轴或者y轴有一项相同,表示两张图片在x轴或者y轴的同一条线上才可能出现直接连接。随后循环检查两者之间是否有障碍物即可确定。
检查一折连接:与检查直接连接相反,两个图片必须不在一条直线上,才可能出现一折连接,也就是x/y必须都不相同。随后以两张图片坐标,可以形成一个矩阵,矩阵的一对对角是两张图片,假设是A/B两点。矩阵另外两个对角分别是C1/C2,分别检查A/C1和C1/B或者A/C2和C2/B能同时形成直线连接,则A图片到B图片的1折连接可以成立。描述比较苍白,建议你自己画张简单的图就容易理解了。在一折连接的检查中,会调用上面的直线连接的检测至少2次,这种调用的方式有点类似递归的调用。
检查两折连接:同样假设两张图片分别为A/B两点,在A点的X+/X-方向/Y+方向/Y-方向,共4个方向上循环查找是否存在一个点C,使得A到C为直线连接,C到B为1折连接,则两折连接成立。这中间,会调用前面的直接连接检测和一折连接检测。
用到的算法基本就是这些,下面看程序。本程序使用GCC或者CLANG编译的,可以在Linux或者Mac直接编译执行。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
//常量习惯定义在程序一开始,以便将来的修改,比如重新定义一个更大的地图界限
//定义图板尺寸
#define _width 20
#define _height 20
//定义数组矩阵中,0表示该格子为空
#define empty (0)
//定义共有20种图片
#define _pics (20)
//定义在图板中随机产生100*2个图片的填充
//使用100是为了每次产生2个相同的图片,从而保证整个图可以消除完
#define _datas (100)
//C语言没有bool类型,为了方便自定义一个
typedef int bool;
#define TRUE (1)
#define FALSE (0)
//定义一个结构用来描述一个点坐标
typedef struct {
int x;
int y;
} _point;
//描述图板的数组
int map[_width][_height];
//-------------------------init map----------------------
//从图板中获取一个空白格子的坐标,这种方法随着填充图片的增加,
//效率会急剧降低,不过简单实用,这么小的图板对cpu来说也不算什么
_point getRndEmptyBox(){
int x,y;
while(TRUE){
//gcc的随机数跟windows的随机数产生规则不同
//linux是产生从0开始到RAND_MAX的一个正整数
//如果移植到windows,这部分要修改
int x=rand() % _width;
int y=rand() % _height;
if (map[x][y]==empty){
_point r;
r.x=x;
r.y=y;
return r;
}
}
}
//设置一对随机图片
void setRandPic(){
_point p;
//+1是为了防止出现随机数为0的情况,那样等于填充了空白
int pic=rand() % _pics + 1;
p = getRndEmptyBox();
map[p.x][p.y]=pic;
//printf("[%02d,%02d]=%02d\n",p.x,p.y,pic);
p = getRndEmptyBox();
map[p.x][p.y]=pic;
return;
}
//用随机图片填充整个图板
void setRndMap(){
int i;
for(i=0;i<_datas;i++){
setRandPic();
}
return;
}
//-----------------------------show status --------------------
//显示当前的图板情况
void dumpMap(){
int i,j;
printf("--: ");
for(i=0;i<_width;i++){
printf("%02d ",i);
}
printf("\n");
for(i=0;i<_height;i++){
printf("%02d: ",i);
for(j=0;j<_width;j++){
printf("%02d ",map[j][i]);
}
printf("\n");
}
}
//显示当前的图板情况,并且使用红色标注上将要消除的2个点
//显示部分使用了linux的终端控制专用方式,移植到windows时需要修改
void dumpMapWithHotPoint(_point c1,_point c2){
int x,y;
//为了方便计数,显示x/y轴格子编号
printf("--: ");
for(x=0;x<_width;x++){
printf("%02d ",x);
}
printf("\n");
for(y=0;y<_height;y++){
printf("%02d: ",y);
for(x=0;x<_width;x++){
if ((c1.x==x && c1.y==y) || (c2.x==x && c2.y==y))
printf("\e[1;31m%02d\e[0m ",map[x][y]);
else
printf("%02d ",map[x][y]);
}
printf("\n");
}
}
//-------------------------search path--------------------
//检查直接连接,返回成功或者失败
bool havePathCorner0(_point p1,_point p2){
if (p1.x != p2.x && p1.y != p2.y)
return FALSE; // not in the same line
int min,max;
if (p1.x == p2.x){
min = p1.y < p2.y ? p1.y : p2.y;
max = p1.y > p2.y ? p1.y : p2.y;
for(min++;min < max;min++){
if(map[p1.x][min] != empty)
return FALSE; //have block false
}
} else {
min = p1.x < p2.x ? p1.x : p2.x;
max = p1.x > p2.x ? p1.x : p2.x;
for(min++;min < max;min++){
if(map[min][p1.y] != empty)
return FALSE; //have block false
}
}
return TRUE;
}
//检查1折连接,返回1个点,
//如果点的坐标为负表示不存在1折连接
_point havePathCorner1(_point p1,_point p2){
_point nullPoint;
nullPoint.x=nullPoint.y=-1;