''' <summary>
''' 表示一個(gè)指定階的魔方
''' </summary>
Public Class CubeClass
''' <summary>
''' 魔方階數(shù)
''' </summary>
Public CubeRank As Integer
''' <summary>
''' 魔方的六個(gè)表面
''' </summary>
Public SurfaceArray(5) As CubeSurfaceClass
End Class

　　魔方的面定義：方塊存儲(chǔ)為N*N的二維數(shù)組

''' <summary>
''' 表示一個(gè)魔方的面
''' </summary>
Public Class CubeSurfaceClass
''' <summary>
''' 魔方表層的塊數(shù)據(jù)
''' </summary>
Public BlockData(,) As CubeBlockClass
End Class

　　魔方的塊定義：每個(gè)塊具有獨(dú)立的顏色

''' <summary>
''' 表示魔方面上的一個(gè)方塊
''' </summary>
Public Class CubeBlockClass
''' <summary>
''' 當(dāng)前塊的顏色
''' </summary>
Public BlockColor As Color
Public x As Integer '所在列數(shù)
Public y As Integer '所在行數(shù)
End Class

　　上述，我們完成了魔方類的簡(jiǎn)單定義，并且確立了之間的從屬關(guān)系。這里有一點(diǎn)需要注意，方塊（BlockClass)是指魔方的單個(gè)顏色塊。

　　所以N階魔方應(yīng)有6*N*N個(gè)顏色塊，以三階魔方為例，它應(yīng)有54個(gè)顏色塊（BlockClass)。

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第二節(jié) 面之間的空間關(guān)系

　　魔方的六個(gè)面之間并非獨(dú)立的，而是存在一定的空間關(guān)系。前面在CubeClass中定義了SurfaceArray()表示魔方的六個(gè)面，現(xiàn)在索引0~5分別指示魔方的頂層，底層，左側(cè)，右側(cè)，前方，后方六個(gè)面。

　　SurfaceArray(0):頂層

　　SurfaceArray(1):底層

　　SurfaceArray(2):左側(cè)

　　SurfaceArray(3):右側(cè)

　　SurfaceArray(4):前方

　　SurfaceArray(5):后方

圖2.1 魔方六面的空間位置

　　由此確定了各個(gè)面的空間方位，給SurfaceClass添加如下定義：

''' <summary>
''' 當(dāng)前表層的相鄰表層（頂、底、左、右、前和后）
''' </summary>

Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass

　　NeibourSurface()的索引從0~5依次指示當(dāng)前面的頂、底、左、右、前和后。以圖2.1“右面”為例，它的NeibourSurface()

應(yīng)該為

　　NeibourSurface(0)：頂層

　　NeibourSurface(1)：底層

　　NeibourSurface(2)：前方

　　NeibourSurface(3)：后方

　　NeibourSurface(4)：右側(cè)，每一個(gè)面的“前”就是它自身

　　NeibourSurface(5)：左側(cè)

　　但上述是默認(rèn)為"右面"的"上方"就是頂層。所以我們還需要

對(duì)每一個(gè)面的“上方”進(jìn)行嚴(yán)格的定義：

圖2.2 魔方六面的空間位置_平面展開

圖2.3 魔方六面"上方"的方向

　　由上，我們可以確定各面之間的空間關(guān)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}} '空間相鄰關(guān)系矩陣

　　該矩陣行數(shù)值指某個(gè)面在SurfaceArray()中的索引，列數(shù)表示這個(gè)面相鄰的面在SurfaceArray()的索引。前面提到每一個(gè)面的“前”就是它自身，矩陣的第五列從0依次到5。

　　在CubeClass類中添加如下方法，并在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用：

''' <summary>
'''初始化各個(gè)表層間的空間相鄰關(guān)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}} '空間相鄰關(guān)系矩陣
For i = 0 To 5
For j = 0 To 5
SurfaceArray(i).NeibourSurface(j) = SurfaceArray(TempArray(i, j))
Next
Next
End Sub

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第三節(jié) 魔方的初始化

　　魔方（CubeClass)的構(gòu)造函數(shù)：六面的顏色標(biāo)準(zhǔn)：頂-白色，底-黃色，左-橙色，右-紅色，前-綠色，后-藍(lán)色

''' <summary>
''' 新建一個(gè)指定階的魔方
''' </summary>
''' <param name="nRank">指定的階數(shù)</param>
Public Sub New(ByVal nRank As Integer)
Dim ColorArr() As Color = {Color.White, Color.Yellow, Color.Orange, Color.Red, Color.Green, Color.Blue}
For i = 0 To 5
SurfaceArray(i) = New CubeSurfaceClass(nRank, i, ColorArr(i))
Next
CubeRank = nRank
InitSurface()
End Sub

　　魔方面（CubeSurfaceClass)的構(gòu)造函數(shù)：

''' <summary>
''' 當(dāng)前魔方的階數(shù)
''' </summary>
Public CubeRank As Integer
''' <summary>
''' 魔方表層的數(shù)據(jù)
''' </summary>
Public BlockData(,) As CubeBlockClass
''' <summary>
''' 當(dāng)前表層的相鄰表層（頂、底、左、右、前和后）
''' </summary>
Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass
Public Index As Integer
Public Sub New(nRank As Integer, nIndex As Integer, nColor As Color)
ReDim BlockData(nRank - 1, nRank - 1)
CubeRank = nRank
Index = nIndex
Dim rnd As New Random
For i = 0 To nRank - 1
For j = 0 To nRank - 1
BlockData(i, j) = New CubeBlockClass(i, j)
BlockData(i, j).ParentIndex = Index
BlockData(i, j).BlockColor = nColor
Next
Next
End Sub

　　魔方塊（CubeBlockClass)的構(gòu)造函數(shù)：

Public ParentIndex As Integer
''' <summary>
''' 當(dāng)前塊的顏色
''' </summary>
Public BlockColor As Color
Public x As Integer '所在列數(shù)
Public y As Integer '所在行數(shù)
Public Sub New(nX As Integer, nY As Integer)
x = nX
y = nY
End Sub

　　至此，一個(gè)任意階的魔方已可以被表示，并且在此基礎(chǔ)上將可以實(shí)現(xiàn)魔方的扭動(dòng)邏輯。

以上所述是針對(duì).NET實(shí)現(xiàn)魔方游戲(一)之任意階魔方的表示，希望對(duì)大家有所幫助。

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