.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示

第一节 魔方的简单表示

  对于任意N阶的魔方均有六个面(Surface),每个面有N*N个方块。在面向对象的程序设计里,我们可以把魔方(Cube)、魔方的面(Surface)和面的方块(Block)均视作为对象。

  魔方的定义:六个面存储在一个数组

''' <summary> ''' 表示一个指定阶的魔方 ''' </summary> Public Class CubeClass ''' <summary> ''' 魔方阶数 ''' </summary> Public CubeRank As Integer ''' <summary> ''' 魔方的六个表面 ''' </summary> Public SurfaceArray(5) As CubeSurfaceClass End Class

  魔方的面定义:方块存储为N*N的二维数组

''' <summary> ''' 表示一个魔方的面 ''' </summary> Public Class CubeSurfaceClass ''' <summary> ''' 魔方表层的块数据 ''' </summary> Public BlockData(,) As CubeBlockClass End Class

  魔方的块定义:每个块具有独立的颜色

''' <summary> ''' 表示魔方面上的一个方块 ''' </summary> Public Class CubeBlockClass ''' <summary> ''' 当前块的颜色 ''' </summary> Public BlockColor As Color Public x As Integer '所在列数 Public y As Integer '所在行数 End Class

  上述,我们完成了魔方类的简单定义,并且确立了之间的从属关系。这里有一点需要注意,方块(BlockClass)是指魔方的单个颜色块。

  所以N阶魔方应有6*N*N个颜色块,以三阶魔方为例,它应有54个颜色块(BlockClass)。

--------------------------------------------------------------------------------

第二节 面之间的空间关系

  魔方的六个面之间并非独立的,而是存在一定的空间关系。前面在CubeClass中定义了SurfaceArray()表示魔方的六个面,现在索引0~5分别指示魔方的顶层,底层,左侧,右侧,前方,后方六个面。

  SurfaceArray(0):顶层

  SurfaceArray(1):底层

  SurfaceArray(2):左侧

  SurfaceArray(3):右侧

  SurfaceArray(4):前方

  SurfaceArray(5):后方

.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示

图2.1 魔方六面的空间位置

  由此确定了各个面的空间方位,给SurfaceClass添加如下定义:

''' <summary> ''' 当前表层的相邻表层(顶、底、左、右、前和后) ''' </summary>

Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass

  NeibourSurface()的索引从0~5依次指示当前面的顶、底、左、右、前和后。以图2.1“右面”为例,它的NeibourSurface()

应该为

  NeibourSurface(0):顶层

  NeibourSurface(1):底层

  NeibourSurface(2):前方

  NeibourSurface(3):后方

  NeibourSurface(4):右侧,每一个面的“前”就是它自身

  NeibourSurface(5):左侧

  但上述是默认为"右面"的"上方"就是顶层。所以我们还需要

对每一个面的“上方”进行严格的定义:

.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示


图2.2 魔方六面的空间位置_平面展开

.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示


图2.3 魔方六面"上方"的方向

  由上,我们可以确定各面之间的空间关系:

Dim TempArray(,) As Integer = {{2, 3, 4, 5, 0, 1}, {3, 2, 4, 5, 1, 0}, {1, 0, 4, 5, 2, 3}, {0, 1, 4, 5, 3, 2}, {0, 1, 2, 3, 4, 5}, {0, 1, 3, 2, 5, 4}} '空间相邻关系矩阵

  该矩阵行数值指某个面在SurfaceArray()中的索引,列数表示这个面相邻的面在SurfaceArray()的索引。前面提到每一个面的“前”就是它自身,矩阵的第五列从0依次到5。

  在CubeClass类中添加如下方法,并在构造函数中调用:

''' <summary> '''初始化各个表层间的空间相邻关系 ''' </summary>

Public Sub InitSurface() Dim TempArray(,) As Integer = {{2, 3, 4, 5, 0, 1}, {3, 2, 4, 5, 1, 0}, {1, 0, 4, 5, 2, 3}, {0, 1, 4, 5, 3, 2}, {0, 1, 2, 3, 4, 5}, {0, 1, 3, 2, 5, 4}} '空间相邻关系矩阵 For i = 0 To 5 For j = 0 To 5 SurfaceArray(i).NeibourSurface(j) = SurfaceArray(TempArray(i, j)) Next Next End Sub

--------------------------------------------------------------------------------

第三节 魔方的初始化

  魔方(CubeClass)的构造函数:六面的颜色标准:顶-白色,底-黄色,左-橙色,右-红色,前-绿色,后-蓝色

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/wjwjzp.html