【Android】自己动手做个扫雷游戏
1. 游戏规则
扫雷是玩法极其简单的小游戏，点击玩家认为不存在雷的区域，标记出全部地雷所在的区域，即可获得胜利。当点击不包含雷的块的时候，可能它底下存在一个数，也可能是一个空白块。当点击中有数字的块时，游戏会展现当前点击块所包含的数字。当点击空白块时，地图会展开，形成一个大小和形状不规则的图形，该图形的边界是数字块，也可以想成展开的是一个被数字包围着的不规则图形。
1.1 数字生成规则
扫雷游戏中是通过数字来判断雷的位置的，那么，数字的生成规则是什么呢？假设游戏中只有一个雷，那么，他的将被1这个数字包围着，如图：
| 1 | 1 | 1 |
|---|---|---|
| 1 | 雷 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
如果遇到边界就忽略
| 雷 | 1 |
|---|---|
| 1 | 1 |
可见，游戏是先生成雷然后再根据雷的位置生成数字的，我们再看下面的图：
| 1 | 1 | 1 |
|---|---|---|
| 1 | 雷 | 2 |
| 1 | 2 | 雷 |
| . | 1 | 1 |
在上图中，块中有两个数字为2的块，它是数字叠加的结果，围绕着雷的区域重合了，重合的区域块的数字相加，该块的数字就会变成相加后的数字。
1.2 本博文的例子扫雷的规则
玩家需要把所有的空白块点开，留下玩家认为有雷的块，当所剩余的块数和雷的数量相等时，玩家胜利。如果在此之前，点到有雷的方块，玩家失败。
2. 游戏的算法和数据结构
2.1 空白块展开算法
空白块的展开几乎是扫雷游戏的核心了。上面说到，扫雷游戏时，点中空白块，游戏的地图块就会展开，我们可以观察到：空白块是一层一层展开的，所以，地图展开算法我们就用广度优先搜索。也许有人会问：可以用深度优先搜索算法吗？答案是可以的，但是如果在这里用的话，效率会比广度优先搜索算法效率低。
2.2 扫雷的数据结构
（1）方向数组
int[][] dir={
{-1,1},//左上角
{0,1},//正上
{1,1},//右上角
{-1,0},//正左
{1,0},//正右
{-1,-1},//左下角
{0,-1},//正下
{1,-1}//右下角
};
方向数组在展开空白块的时候回用到，因为广度优先遍历就是在地图中朝各个方向走。
（2）Tile类
该类表示游戏中的“块”，我们给它声明三个成员。
short value；
boolean flag;
boolean open;
value存储该块的值。-1表示雷块；0表示空白块；>0代表数字块。
flag存储该雷是否被玩家标记（在本例子中无作用，保留，方便扩展）。
open存储该块是否被用户点开过。
（3）Tile数组
Tile数组代表块的集合，及游戏的地图，存储着游戏的主要数据。
（4）Point类
Point类代表“位置”，声明Point类方便我们在地图中生成随机位置的雷。Point类还要重写hashCode和equals方法，为了比较位置与位置是否相同。
（5）Mine类
对上面的数据结构的封装。
Mine构造函数：对游戏地图的参数设置，比如绘制的位置，绘制的大小，块的大小，生成的雷数等。
init()方法：清空并初始化游戏地图。
create(Point p)方法：在地图中随机生成雷的位置，并产生数字。参数p是不产生雷的位置，p点可以传入用户第一次点击时的位置。生成随机位置的雷比较快速的办法是：先把地图中除p位置外所有的位置加入到链表中，然后生成0到链表大小-1之间的随机数，根据生成的随机数在链表中取元素，取完元素就把该位置从链表中移除，并把Tile数组中该位置的Tile的value设为-1。重复执行以上操作，直到生成的雷个数满足要求。产生数字的办法：遍历Tile数组，遇到雷就将他身边的八个的位置的value值加1，如果八个位置中有雷，或者该位置不存在，不执行任何操作。
open(Point p,boolean isFirst)方法：p代表点开某个位置的块,即Tile数组的索引。isFirst传入是否是第一次点击屏幕。该方法要对是不是第一次点击而作不同的操作，当玩家第一次点击块时，调用create函数生成地图。否则就进行展开地图等操作。
（6）MainView类
视图类，负责绘图和操作Mine对象。
3.代码示例
Mine.java
public class Mine {
public int x;//地图的在屏幕上的坐标点
public int y;//地图的在屏幕上的坐标点
public int mapCol;//矩阵宽
public int mapRow;//矩阵高
private int mineNum ;
public static short EMPTY=0;//空
public static short MINE=-1;//雷
public Tile[][] tile;//地图矩阵
public int tileWidth;//块宽
private Paint textPaint;
private Paint bmpPaint;
private Paint tilePaint;
private Paint rectPaint;
private Paint minePaint;
private Random rd=new Random();
public int mapWidth;//绘图区宽
public int mapHeight;//绘图区高
public boolean isDrawAllMine=false;//标记是否画雷
private int[][] dir={
{-1,1},//左上角
{0,1},//正上
{1,1},//右上角
{-1,0},//正左
{1,0},//正右
{-1,-1},//左下角
{0,-1},//正下
{1,-1}//右下角
};//表示八个方向
public class Tile{
short value;
boolean flag;
boolean open;
public Tile()
{
this.value=0;
this.flag=false;
this.open=false;
}
}
public static class Point{
private int x;
private int y;
public Point(int x,int y)
{
this.x=x;
this.y=y;
}
@Override
public int hashCode() {
// TODO Auto-generated method stub
return 2*x+y;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
// TODO Auto-generated method stub
return this.hashCode()==((Point)(obj)).hashCode();
}
}//表示每个雷块
public Mine(int x, int y, int mapCol, int mapRow, int mineNum, int tileWidth)
{
this.x=x;
this.y=y;
this.mapCol = mapCol;
this.mapRow = mapRow;
this.mineNum=mineNum;
this.tileWidth=tileWidth;
mapWidth=mapCol*tileWidth;
mapHeight=mapRow*tileWidth;
textPaint=new Paint();
textPaint.setAntiAlias(true);
textPaint.setTextSize(MainActivity.W/10);
textPaint.setColor(Color.RED);
bmpPaint=new Paint();
bmpPaint.setAntiAlias(true);
bmpPaint.setColor(Color.DKGRAY);
tilePaint =new Paint();
tilePaint.setAntiAlias(true);
tilePaint.setColor(0xff1faeff);
minePaint =new Paint();
minePaint.setAntiAlias(true);
minePaint.setColor(0xffff981d);
rectPaint =new Paint();
rectPaint.setAntiAlias(true);
rectPaint.setColor(0xff000000);
rectPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
tile=new Tile[mapRow][mapCol];
}
/**
* 初始化地图
*/
public void init()
{
for (int i = 0; i< mapRow; i++)
{
for (int j = 0; j< mapCol; j++)
{
tile[i][j]=new Tile();
tile[i][j].value=EMPTY;
tile[i][j].flag=false;
tile[i][j].open=false;
isDrawAllMine=false;
}
}
}
/**
* 生成雷
* @param exception 排除的位置，该位置不生成雷
*/
public void create(Point exception)
{
List<Point> allPoint=new LinkedList<Point>();
//把所有位置加入链表
for (int i = 0; i< mapRow; i++)//y
{
for (int j = 0; j < mapCol; j++)//x
{
Point point=new Point(j,i);
if(!point.equals(exception))
{
allPoint.add(point);
}
}
}
List<Point> minePoint=new LinkedList<Point>();
//随机产生雷
for (int i=0; i< mineNum; i++)
{
int idx=rd.nextInt(allPoint.size());
minePoint.add(allPoint.get(idx));
allPoint.remove(idx);//取了之后，从所有集合中移除
}
//在矩阵中标记雷的位置
for(Iterator<Point> it=minePoint.iterator();it.hasNext();)
{
Point p=it.next();
tile[p.y][p.x].value=MINE;
}
//给地图添加数字
for (int i = 0; i< mapRow; i++)//y
{
for (int j = 0; j< mapCol; j++)//x
{
short t=tile[i][j].value;
if(t==MINE)
{
for (int k=0;k<8;k++)
{
int offsetX=j+dir[k][0],offsetY=i+dir[k][1];
if(offsetX>=0&&offsetX< mapCol &&offsetY>=0&&offsetY< mapRow ) {
if (tile[offsetY][offsetX].value != -1)
tile[offsetY][offsetX].value += 1;
}
}
}
}
}
}
/**
* 打开某个位置
* @param op
* @param isFirst 标记是否是第一次打开
*/
public void open(Point op,boolean isFirst)
{
if(isFirst)
{
create(op);
}
tile[op.y][op.x].open=true;
if( tile[op.y][op.x].value==-1)
return;
else if( tile[op.y][op.x].value>0)//点中数字块
{
return;
}
//广度优先遍历用队列
Queue<Point> qu=new LinkedList<Point>();
//加入第一个点
qu.offer(new Point(op.x,op.y));
//朝8个方向遍历
for (int i=0;i<8;i++)
{
int offsetX=op.x+dir[i][0],offsetY=op.y+dir[i][1];
//判断越界和是否已访问
boolean isCan=offsetX>=0&&offsetX< mapCol &&offsetY>=0&&offsetY< mapRow;
if(isCan)
{
if(tile[offsetY][offsetX].value==0 &&!tile[offsetY][offsetX].open) {
qu.offer(new Point(offsetX, offsetY));
}
else if(tile[offsetY][offsetX].value>0)
{
tile[offsetY][offsetX].open=true;
}
}
}
while(qu.size()!=0)
{
Point p=qu.poll();
tile[p.y][p.x].open=true;
for (int i=0;i<8;i++)
{
int offsetX=p.x+dir[i][0],offsetY=p.y+dir[i][1];
//判断越界和是否已访问
boolean isCan=offsetX>=0&&offsetX< mapCol &&offsetY>=0&&offsetY< mapRow;
if(isCan)
{
if( tile[offsetY][offsetX].value==0&&!tile[offsetY][offsetX].open) {
qu.offer(new Point(offsetX, offsetY));
}
else if(tile[offsetY][offsetX].value>0)
{
tile[offsetY][offsetX].open=true;
}
}
}
}
}
/**
* 绘制地图
* @param canvas
*/
public void draw(Canvas canvas)
{
for (int i = 0; i< mapRow; i++)
{
for (int j = 0; j< mapCol; j++)
{
Tile t=tile[i][j];
if(t.open){
if(t.value>0)
{
canvas.drawText(t.value+"",x+j*tileWidth,y+i*tileWidth+tileWidth,textPaint);
}
}else
{
//标记，备用
if(t.flag)
{
}else
{
//画矩形方块
RectF reactF=new RectF(x+j*tileWidth,y+i*tileWidth,x+j*tileWidth+tileWidth,y+i*tileWidth+tileWidth);
canvas.drawRoundRect(reactF,0,0, tilePaint);
}
}
//是否画出所有雷
if( isDrawAllMine&&tile[i][j].value==-1) {
canvas.drawCircle((x + j * tileWidth) + tileWidth / 2, (y + i * tileWidth) + tileWidth / 2, tileWidth / 2, bmpPaint);
}
}
}
//画边框
canvas.drawRect(x,y,x+mapWidth,y+mapHeight, rectPaint);
//画横线
for (int i = 0; i< mapRow; i++) {
canvas.drawLine(x,y+i*tileWidth,x+mapWidth,y+i*tileWidth, rectPaint);
}
//画竖线
for (int i = 0;i < mapCol; i++) {
canvas.drawLine(x+i*tileWidth,y,x+i*tileWidth,y+mapHeight, rectPaint);
}
}
}
MainView.java
public class MainView extends View {
private Mine mine;
private boolean isFirst=true;//标记是否是本局第一次点击屏幕
private Context context;
private final int mineNum=10;//产生的雷的个数
private final int ROW=15;//要生成的矩阵高
private final int COL=8;//要生成的矩阵宽
private int TILE_WIDTH=50;//块大小
private boolean isFalse=false;
public MainView(Context context)
{
super(context);
this.context=context;
TILE_WIDTH=MainActivity.W/10;
mine=new Mine((MainActivity.W-COL*TILE_WIDTH)/2,(MainActivity.H-ROW*TILE_WIDTH)/2,COL,ROW,mineNum,TILE_WIDTH);
try {
mine.init();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 游戏逻辑
*/
public void logic()
{
int count=0;
for (int i=0;i<mine.mapRow;i++)
{
for (int j=0;j<mine.mapCol;j++)
{
if(!mine.tile[i][j].open)
{
count++;
}
}
}
//逻辑判断是否胜利
if(count==mineNum)
{
new AlertDialog.Builder(context)
.setMessage("恭喜你，你找出了所有雷")
.setCancelable(false)
.setPositiveButton("继续", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
mine.init();
invalidate();
isFirst=true;
}
})
.setNegativeButton("退出", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
System.exit(0);
}
})
.create()
.show();
}
}
/**
* 刷新View
* @param canvas
*/
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
mine.draw(canvas);
}
/**
* 点击屏幕事件
* @param event
* @return
*/
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
if(event.getAction()==MotionEvent.ACTION_DOWN)
{
int x=(int)event.getX();
int y=(int)event.getY();
//判断是否点在范围内
if(x>=mine.x&&y>=mine.y&&x<=(mine.mapWidth+mine.x)&&y<=(mine.y+mine.mapHeight))
{
int idxX=(x-mine.x)/mine.tileWidth;
int idxY=(y-mine.y)/mine.tileWidth;
mine.open(new Mine.Point(idxX,idxY),isFirst);
isFirst=false;
if(mine.tile[idxY][idxX].value==-1)
{
mine.isDrawAllMine=true;
new AlertDialog.Builder(context)
.setCancelable(false)
.setMessage("很遗憾，你踩到雷了！")
.setPositiveButton("继续", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
mine.init();
isFalse=true;
isFirst=true;
invalidate();
}
})
.setNegativeButton("退出", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
System.exit(0);
}
})
.create()
.show();
}
if(isFalse)
{
isFalse=false;
invalidate();
return true;
}
logic();
invalidate();
}
}
return true;
}
}
MainActivity.java
public class MainActivity extends Activity {
public static int W;
public static int H;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
W = dm.widthPixels;//宽度
H = dm.heightPixels ;//高度
setContentView(new MainView(this));
new AlertDialog.Builder(this)
.setCancelable(false)
.setTitle("游戏规则")
.setMessage("把你认为不是雷的位置全部点开，只留着有雷的位置，每局游戏有10个雷。")
.setPositiveButton("我知道了",null)
.create()
.show();
}
}
