「C++趣味程序」之开心消消乐-猿码集

一、引言

消消乐（Match-Three Game）是一种广泛流行的益智游戏。玩家需要通过交换两个相邻的方块，使得三个或以上颜色相同的方块连在一起，然后这些方块就会消失，同时加上相应的分数。在本篇文章中，我们将会介绍如何用C++来实现一个开心消消乐，希望能对初学者有所帮助。

二、准备工作

1. 游戏界面

在开发任何一个游戏之前，我们都需要先设计游戏界面。对于消消乐来说，游戏界面通常由一个二维的矩阵组成，我们可以用C++中的二维数组来实现。游戏界面还需要一些其他的元素，例如得分、计时器、帮助按钮等等。下面是一个简单的游戏界面设计：


+---------------------+
|      Score: 0       |
| Time: 00:00         |
|        Help         |
+-----+-----+-----+---+
|  X  |  X  |  X  | X |
+-----+-----+-----+---+
|  X  |  X  |  X  | X |
+-----+-----+-----+---+
|  X  |  X  |  X  | X |
+-----+-----+-----+---+

2. 方块设计

在消消乐中，方块通常有不同的颜色，我们可以用一个整数来表示不同的颜色。另外，方块还需要一些其他的属性，例如位置、是否被选中等等。


struct Block {
    int color;  // 颜色
    int x, y;   // 位置
    bool selected;  // 是否被选中
};

三、实现游戏逻辑

1. 生成初始界面

在游戏开始时，需要生成一个随机的游戏界面。我们可以使用一个循环来生成随机的方块，并且确保没有连续三个颜色相同的方块。


const int kNumColors = 5;  // 颜色数
const int kNumRows = 8;    // 行数
const int kNumCols = 8;    // 列数
Block board[kNumRows][kNumCols];
void InitGameBoard() {
    // 初始化随机数生成器
    srand(time(NULL));
    // 生成随机的游戏界面
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            // 随机生成一个颜色
            int color = rand() % kNumColors + 1;
            // 如果有连续三个相同颜色的方块，则重新生成颜色
            while ((i >= 2 && board[i-1][j].color == color && board[i-2][j].color == color) ||
                   (j >= 2 && board[i][j-1].color == color && board[i][j-2].color == color)) {
                color = rand() % kNumColors + 1;
            }
            // 初始化方块
            board[i][j].color = color;
            board[i][j].x = j;
            board[i][j].y = i;
            board[i][j].selected = false;
        }
    }
}

2. 检查是否有相邻的三个颜色相同的方块

在消除方块之前，需要检查是否有相邻的三个颜色相同的方块。


bool CheckMatch() {
    // 检查每一个方块是否有相邻的三个颜色相同的方块
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (i >= 2 && board[i-1][j].color == board[i-2][j].color && board[i-2][j].color == board[i][j].color) {
                return true;
            }
            if (j >= 2 && board[i][j-1].color == board[i][j-2].color && board[i][j-2].color == board[i][j].color) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

3. 消除相邻的三个颜色相同的方块

如果有相邻的三个颜色相同的方块，则需要将它们消除，并且加上相应的分数。消除的方法是将它们标记为已选中，然后在界面上进行移动和填充。


int score = 0;
void EliminateBlocks() {
    // 将被选中的方块消除，并且加上相应的分数
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (board[i][j].selected) {
                board[i][j].color = 0;
                score += 10;
            }
        }
    }
    // 移动剩下的方块
    for (int i = kNumRows-1; i >= 0; i--) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (board[i][j].color == 0) {
                for (int k = i-1; k >= 0; k--) {
                    if (board[k][j].color != 0) {
                        board[i][j] = board[k][j];
                        board[k][j].color = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 随机填充空白的方块
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (board[i][j].color == 0) {
                int color = rand() % kNumColors + 1;
                while ((i >= 2 && board[i-1][j].color == color && board[i-2][j].color == color) ||
                       (j >= 2 && board[i][j-1].color == color && board[i][j-2].color == color)) {
                    color = rand() % kNumColors + 1;
                }
                board[i][j].color = color;
            }
        }
    }
}

4. 交换相邻的方块

当玩家点击了两个相邻的方块时，需要交换这两个方块，并且检查是否有相邻的三个颜色相同的方块。


bool SwapBlocks(Block &a, Block &b) {
    if ((a.x == b.x && abs(a.y-b.y) == 1) || (a.y == b.y && abs(a.x-b.x) == 1)) {
        // 交换两个相邻方块的位置
        swap(a.color, b.color);
        return true;
    }
    return false;
}
void SelectBlock(int x, int y) {
    static Block *selected = NULL;
    if (selected == NULL) {  // 如果没有已选中的方块，则将当前方块标记为已选中
        selected = &board[y][x];
        selected->selected = true;
    } else {  // 如果有已选中的方块，则尝试交换它们，并且检查是否有相邻的三个颜色相同的方块
        if (SwapBlocks(*selected, board[y][x])) {
            if (CheckMatch()) {
                EliminateBlocks();
            } else {
                SwapBlocks(*selected, board[y][x]);
            }
        }
        selected->selected = false;
        selected = NULL;
    }
}

四、完整代码

以下是完整的代码：


#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;
const int kNumColors = 5;  // 颜色数
const int kNumRows = 8;    // 行数
const int kNumCols = 8;    // 列数
struct Block {
    int color;  // 颜色
    int x, y;   // 位置
    bool selected;  // 是否被选中
};
Block board[kNumRows][kNumCols];
void InitGameBoard() {
    // 初始化随机数生成器
    srand(time(NULL));
    // 生成随机的游戏界面
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            // 随机生成一个颜色
            int color = rand() % kNumColors + 1;
            // 如果有连续三个相同颜色的方块，则重新生成颜色
            while ((i >= 2 && board[i-1][j].color == color && board[i-2][j].color == color) ||
                   (j >= 2 && board[i][j-1].color == color && board[i][j-2].color == color)) {
                color = rand() % kNumColors + 1;
            }
            // 初始化方块
            board[i][j].color = color;
            board[i][j].x = j;
            board[i][j].y = i;
            board[i][j].selected = false;
        }
    }
}
bool CheckMatch() {
    // 检查每一个方块是否有相邻的三个颜色相同的方块
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (i >= 2 && board[i-1][j].color == board[i-2][j].color && board[i-2][j].color == board[i][j].color) {
                return true;
            }
            if (j >= 2 && board[i][j-1].color == board[i][j-2].color && board[i][j-2].color == board[i][j].color) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}
void EliminateBlocks() {
    // 将被选中的方块消除，并且加上相应的分数
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (board[i][j].selected) {
                board[i][j].color = 0;
                score += 10;
            }
        }
    }
    // 移动剩下的方块
    for (int i = kNumRows-1; i >= 0; i--) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (board[i][j].color == 0) {
                for (int k = i-1; k >= 0; k--) {
                    if (board[k][j].color != 0) {
                        board[i][j] = board[k][j];
                        board[k][j].color = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 随机填充空白的方块
    for (int i = 0; i < kNumRows; i++) {
        for (int j = 0; j < kNumCols; j++) {
            if (board[i][j].color == 0) {
                int color = rand() % kNumColors + 1;
                while ((i >= 2 && board[i-1][j].color == color && board[i-2][j].color == color) ||
                       (j >= 2 && board[i][j-1].color == color && board[i][j-2].color == color)) {
                    color = rand() % kNumColors + 1;
                }
                board[i][j].color = color;
            }
        }
    }
}
bool SwapBlocks(Block &a, Block &b) {
    if ((a.x == b.x && abs(a.y-b.y) == 1) || (a.y == b.y && abs(a.x-b.x) == 1)) {
        // 交换两个相邻方块的位置
        swap(a.color, b.color);
        return true;
    }
    return false;
}
void SelectBlock(int x, int y) {
    static Block *selected = NULL;
    if (selected == NULL) {  // 如果没有已选中的方块，则将当前方块标记为已选中
        selected = &board[y][x];
        selected->selected = true;
    } else {  // 如果有已选中的方块，则尝试交换它们，并且检查是否有相邻的三个颜色相同的方块
        if (SwapBlocks(*selected, board[y][x])) {
            if (CheckMatch()) {
                EliminateBlocks();
            } else {
                SwapBlocks(*selected, board[y][x]);
            }
        }
        selected->selected = false;
        selected = NULL;
    }
}
int main() {
    InitGameBoard();
    // TODO: 添加游戏界面和用户交互的代码
    return 0;
}

五、总结

通过本文的介绍，我们学习了如何用C++来实现一个简单的消消乐游戏。消消乐游戏涉及到了很多常见的问题，例如随机数生成、二维数组、结构体等等，这些知识点对于C++的学习和应用都有很大的帮助。

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