利用C語言實現(xiàn)2048小游戲的方法

更新時間：2016年10月11日 10:59:31 投稿：daisy

2048是比較流行的一款數(shù)字游戲，相信對大家來說都不陌生，這篇文章給大家分享了利用C語言實現(xiàn)2048小游戲的方法，對大家學(xué)習(xí)理解C語言具有一定的參考借鑒價值，有需要的朋友們下面來一起看看吧。

準(zhǔn)備工作

首先上一張圖，因為這里只是在用C語言驗證算法，所以沒有對界面做很好的優(yōu)化，丑是理所應(yīng)當(dāng)?shù)摹?br />

了解了游戲的工作原理，實際上可以將游戲描述為四個帶有方向的同一操作：

1、將所有數(shù)字向一個方向移動至中間沒有空位

2、將相鄰的兩個相同的數(shù)字加和然后放在更靠近移動方向前部的一個位置上

另外需要判斷一下玩家當(dāng)前輸入的內(nèi)容是否可以執(zhí)行，如果不可以執(zhí)行等待用戶下一條記錄。

同時需要對游戲的進(jìn)程進(jìn)行控制，如果可以繼續(xù)游戲，那么運(yùn)行玩家繼續(xù)輸入下一條指令，而如果不可以進(jìn)行，那么提示無法繼續(xù)游戲的提示。

首先的問題就是光標(biāo)鍵的輸入。光標(biāo)鍵屬于功能鍵，使用常規(guī)的scanf當(dāng)然是無法進(jìn)行讀取的，而使用更加接近硬件的getch()進(jìn)行以字節(jié)為單位的標(biāo)準(zhǔn)輸入。當(dāng)使用getch()函數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)輸入時，如果用戶輸入了一個功能鍵，例如光標(biāo)鍵、Home、PgUp、PgDn、End之類的鍵，getch()將能夠讀取得到兩個字符。當(dāng)遇到功能鍵輸入的時候,可以編寫一個檢測程序以獲取對應(yīng)按鍵的數(shù)據(jù)：

#include<stdio.h>
int main(){
 while(1){
  printf("%d\n",getch());
 }
}

隨后運(yùn)行這個數(shù)據(jù)提取程序,程序?qū)凑找粋€字節(jié)一行,以整型的格式輸出getch得到的數(shù)據(jù)。這里我查詢到2048需要用到的四個按鍵↑↓←→對應(yīng)的兩個字節(jié)為：

按鍵	第一字節(jié)	第二字節(jié)
↑	224	72
↓	224	80
←	224	75
→	224	77

然后就是游戲的主要的代碼

#include<stdio.h>  //標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出
#include<stdlib.h>  //基本工具函數(shù)
#define bool int  //C里邊沒有布爾類型,就自己造
#define true 1   //bool的兩種值
#define false 0
int MAP[4][4]= {0};  //地圖,默認(rèn)0認(rèn)為是空位
typedef enum {   //定義一個方向類型的枚舉變量
 UNKNOW,
 UP,
 DOWN,
 LEFT,
 RIGHT
} Direction;
 
void printMap();  //繪制圖形
Direction getNextDirection(); //從鍵盤讀入下一個用戶操作
bool canMove(Direction direction); //判斷是否可以進(jìn)行指定方向的操作
void doAction();   //游戲事件
void move(Direction direction);  //移動數(shù)字
void putNew();    //放入一個新的數(shù)字
int main() {    //主函數(shù)
 Direction nextStep;   //下一步
 int i,j;
 srand(time(0));
 putNew();    //游戲開始默認(rèn)放兩個數(shù)字
 putNew();
 printMap();    //打印格子
 while(1) {
  if(!canMove(UP)&&!canMove(LEFT)&&!canMove(DOWN)&&!canMove(RIGHT)) break; //任意方向都不能移動,那么終止游戲
  nextStep=getNextDirection();  //獲取下一個用戶操作
  if(nextStep==UNKNOW) continue;  //如果不知道用戶按了個什么鍵或者用戶胡亂按的,那么進(jìn)入新的循環(huán)
  if(!canMove(nextStep)) continue; //如果下一步不可繼續(xù)操作,進(jìn)入新的循環(huán)
  system("cls");    //對于Windows來說,執(zhí)行命令行命令cls清屏
  doAction(nextStep);   //執(zhí)行操作
  putNew();    //放新的數(shù)字
  printMap();    //打印格子
 }
 printf("You Died!");   //提示游戲結(jié)束
 while(1);     //等待游戲結(jié)束
}
 
void printMap() {
 int i,j;
 printf("*-------*-------*-------*-------*\n");
 for(i=0; i<4; i++) {
  printf("|");
  for(j=0; j<4; j++) {
   MAP[i][j]?printf("%d",MAP[i][j]):printf(" ");
   printf("\t|");
   if(j>2)
    printf("\n");
  }
  printf("*-------*-------*-------*-------*\n");
 }
}
void doAction(Direction direction){
 int i,j,k;
 /**
  * 為了方便處理問題,將每個方向的運(yùn)動操作簡化為三步
  * 1.將數(shù)字歸并到一個方向
  * 2.處理相同數(shù)字可消,并將消掉的數(shù)據(jù)定為0
  * 3.再次將數(shù)字歸并到一個方向
  */
 //1.移動數(shù)字,取消數(shù)字之間的空位
 move(direction);
 //2.按照方向處理相同數(shù)字
 switch(direction){
 case UP:
 //按列枚舉
  for(i=0;i<4;i++){
  //對于每一行的每一個元素
   for(j=0;j<3;j++){
  //如果元素非零,并且當(dāng)前和下一個相同,當(dāng)前的翻倍,下一個置零
    if(MAP[j][i]&&MAP[j][i]==MAP[j+1][i]){
     MAP[j][i]+=MAP[j+1][i];
     MAP[j+1][i]=0;
    }
   }
  }
  break;
 case LEFT://同上
  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=0;j<3;j++)
    if(MAP[i][j]&&MAP[i][j]==MAP[i][j+1]){
     MAP[i][j]+=MAP[i][j+1];
     MAP[i][j+1]=0;
    }
  break;
 case DOWN://同上
  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=3;j>0;j--)
    if(MAP[j][i]&&MAP[j][i]==MAP[j-1][i]){
     MAP[j][i]+=MAP[j-1][i];
     MAP[j-1][i]=0;
    }
  break;
 case RIGHT://同上
  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=3;j>0;j--)
    if(MAP[i][j]&&MAP[i][j]==MAP[i][j-1]){
     MAP[i][j]+=MAP[i][j-1];
     MAP[i][j-1]=0;
    }
  break;
 }
 //3.移動數(shù)字,取消因為上一步置零過程中新產(chǎn)生的空位
 move(direction);
}
void move(Direction direction) { //移動數(shù)字
 int i,j,k;
 switch(direction) {
 case UP:
  //按列枚舉
  for(i=0;i<4;i++)
  //對于每一行的每一個元素
   for(j=0;j<4;j++)
  //如果非零,那么應(yīng)當(dāng)取消當(dāng)前位置,后邊元素向前移動
    if(!MAP[j][i]){
     for(k=j;k<3;k++){
      MAP[k][i]=MAP[k+1][i];
     }
   //新產(chǎn)生的空位置零
     MAP[k][i]=0;
    }
  break;
 case LEFT://同上
  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=0;j<4;j++)
    if(!MAP[i][j]){
     for(k=j;k<3;k++){
      MAP[i][k]=MAP[i][k+1];
     }
     MAP[i][k]=0;
    }
  break;
 case DOWN://同上
  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=3;j>=0;j--)
    if(!MAP[j][i]){
     for(k=j;k>0;k--){
      MAP[k][i]=MAP[k-1][i];
     }
     MAP[k][i]=0;
    }
  break;
 case RIGHT://同上
  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=3;j>=0;j--)
    if(!MAP[i][j]){
     for(k=j;k>0;k--){
      MAP[i][k]=MAP[i][k-1];
     }
     MAP[i][k]=0;
    }
  break;
 }
}
bool canMove(Direction direction) { //判斷是否可以進(jìn)行指定方向的操作
 int i,j;
 switch(direction) {
 case UP:
 //依次檢查每一列
  for(i=0;i<4;i++){
  //首先排除在遠(yuǎn)端的一串空位,直接將j指向第一個非零元素
   for(j=3;j>=0;j--)
    if(MAP[j][i])
     break;
  //j>0代表這一列并非全部為0
   if(j>0)
  //依次檢查每一個剩余元素,遇見空位直接返回true
    for(;j>=0;j--)
     if(!MAP[j][i])
      return true;
  //依次檢查相鄰的元素是否存在相同的非零數(shù)字
   for(j=3;j>0;j--)
    if(MAP[j][i]&&MAP[j][i]==MAP[j-1][i])
     return true;
  }
  break;
 case DOWN://同上
  for(i=0;i<4;i++){
   for(j=0;j<4;j++)
    if(MAP[j][i]) break;
   if(j<4)
    for(;j<4;j++)
     if(!MAP[j][i]) return true;
   for(j=0;j<3;j++)
    if(MAP[j][i]&&MAP[j][i]==MAP[j+1][i])
     return true;
 
  }
  break;
 case LEFT://同上
  for(i=0; i<4; i++){
   for(j=3;j>=0;j--)
    if(MAP[i][j])
     break;
   if(j>=0)
    for(;j>=0;j--)
     if(!MAP[i][j])
      return true;
   for(j=0;j<3;j++)
    if(MAP[i][j]&&MAP[i][j]==MAP[i][j+1])
     return true;
  }
  break;
 case RIGHT://同上
  for(i=0; i<4; i++){
   for(j=0;j<4;j++)
    if(MAP[i][j])
     break;
   if(j<4)
    for(;j<4;j++)
     if(!MAP[i][j])
      return true;
   for(j=0;j<3;j++){
    if(MAP[i][j]&&MAP[i][j]==MAP[i][j+1])
     return true;
   }
  }
  break;
 }
 //當(dāng)允許條件都被檢查過后,返回不可執(zhí)行的結(jié)果
 return false;
}
Direction getNextDirection() {
 //第一個字節(jié)必須是224,否則判定輸入的不是功能鍵
 if(getch()!=224) return UNKNOW;
 //根據(jù)第二字節(jié)對應(yīng)出來用戶的操作
 switch(getch()) {
 case 72:
  return UP;
 case 80:
  return DOWN;
 case 75:
  return LEFT;
 case 77:
  return RIGHT;
 default:
  return UNKNOW;
 }
}
void putNew(){
 //為了方便操作,臨時存儲一下所有空閑格子的指針,這樣可以用一個線性的內(nèi)存隨機(jī)訪問實現(xiàn)對所有空位中任一空位的隨機(jī)訪問.
 int* boxes[16]={NULL};
 //用來臨時保存目標(biāo)格子的地址
 int* target;
 //統(tǒng)計一共有多少個有效空格
 int count=0;
 int i,j;
 //統(tǒng)計空位,發(fā)現(xiàn)空位即保存地址并累加計數(shù)器
 for(i=0;i<4;i++)
  for(j=0;j<4;j++)
   if(!MAP[i][j]){
    boxes[count]=&MAP[i][j];
    count++;
   }
 if(count){
  //如果有空位,那么對這一位進(jìn)行隨機(jī)賦值操作,對于每一位可能性是相同的
  target=boxes[rand()%count];
  //50%可能出現(xiàn)2 50% 可能出現(xiàn)4
  *target=rand()%2?2:4;
 }
}

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，小編認(rèn)為像俄羅斯方塊、2048這些稍微偏算法的小游戲是程序員必寫的幾個小程序。希望這篇文章對大家的學(xué)習(xí)或者工作能有所幫助，如果有疑問大家可以留言交流。

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