Java 面向对象之井字棋
文章目录
- 基本介绍
- 面向对象
- 井字棋
- 项目结构
- 接口
- IGame
- IChessman
- IMap
- IUser
- 下棋玩家User(Human/Computer)
- User implements IUser
- Human/Computer
- 棋子Chessman
- TicTacToeChessman implements IChessman
- BlackChessman/WhiteChessman
- 游戏棋盘
- 井字棋
- 主函数
- 后记
基本介绍
面向对象
面向对象(Object Oriented)是软件开发方法,一种编程范式。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。
面向对象是相对于面向过程来讲的,面向对象方法,把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。
井字棋
井字棋,英文名叫Tic-Tac-Toe,是一种在3*3格子上进行的连珠游戏,和五子棋类似,由于棋盘一般不画边框,格线排成井字故得名。游戏需要的工具仅为纸和笔,然后由分别代表O和X的两个游戏者轮流在格子里留下标记(一般来说先手者为X),任意三个标记形成一条直线,则为获胜。
项目结构
接口
IGame
方法 | 参数 | 简介 |
---|---|---|
boolean verify | IChessman chessman | 在下一颗棋子后验证是否获胜 |
void run() | 开始游戏 |
IChessman
方法 | 参数 | 简介 |
---|---|---|
int getKind | 获取棋子的所有总数 | |
int getId | 获取棋子的类型id | |
void onDraw | 画出棋子 | |
int getPosition | 获取棋子的一维坐标 |
IMap
方法 | 参数 | 简介 |
---|---|---|
int getRank | 获取棋盘的阶数 | |
String getSize | 获取棋盘的大小字符串 | |
boolean onPlay | int position, IChessman chessman | 将棋子下到指定位置 |
IChessman get | int position | 获取指定位置的棋子 |
void onInitialize | 初始化时的载入 | |
void onDraw | 下棋时的刷新 | |
void onClose | 关闭时的载出 |
IUser
方法 | 参数 | 简介 |
---|---|---|
IChessman playChess | 下棋操作 | |
int getOrder | 获取下棋顺序 |
下棋玩家User(Human/Computer)
User implements IUser
abstract class User implements IUser{static protected List<Integer> used = new ArrayList<>();static public void initialize(){for(int i=0;i<9;++i)used.add(i);}
}
对于井字棋中的User来说,有人类和电脑两种玩家,作为下棋位置的通知,让其共用一个used作为剩余位置参考
Human/Computer
class Human extends User{private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);private int order = -1;public Human(int order){this.order = order;}@Overridepublic IChessman playChess(){while(true) {System.out.println("请输入您要下棋的地方,可以用0-9表示,也可以有m,n表示");var position = scanner.nextLine();var chessman = TicTacToeChessman.parse(order);if (position.contains(",")) {var result = position.split(",");int x = Integer.parseInt(result[0]);int y = Integer.parseInt(result[1]);if(!used.contains(x * 3 + y)){System.out.println("请输入没有下子的地方");continue;}chessman.position = x * 3 + y;} else {int value = Integer.parseInt(position);chessman.position = value;if(!used.contains(value)){System.out.println("请输入没有下子的地方");continue;}}used.remove((Integer)chessman.position);return chessman;}}@Overridepublic int getOrder(){return order;}
}
class Computer extends User{static private Random random = new Random();private int order = -1;public Computer(int order){this.order = order;}@Overridepublic IChessman playChess(){int position = used.get(random.nextInt(used.size()));var chessman = TicTacToeChessman.parse(order);chessman.position = position;used.remove((Integer) chessman.position);return chessman;}@Overridepublic int getOrder(){return order;}
}
从代码就可以看出,玩家和电脑下棋的不同仅仅是下棋方法不同,玩家从键盘上获取下棋的位置,而电脑仅仅使用随机数从可以落子的地方获取棋子
棋子Chessman
TicTacToeChessman implements IChessman
abstract class TicTacToeChessman implements IChessman{public int position = -1;@Overridepublic int getKind(){return 2;}@Overridepublic int getPosition(){return position;}static public TicTacToeChessman parse(int order){return order == 0 ? new BlackChessman(): new WhiteChessman();}
}
井字棋子全面化了棋子的位置,并且提供了一个方法,通过order来觉得谁执黑先行
BlackChessman/WhiteChessman
class BlackChessman extends TicTacToeChessman{@Overridepublic int getId(){return 0;}@Overridepublic void onDraw(){System.out.print("O");}
}class WhiteChessman extends TicTacToeChessman{@Overridepublic int getId(){return 1;}@Overridepublic void onDraw(){System.out.print("X");}
}
二者仅仅是Id的差距和画UI时的onDraw的差距
游戏棋盘
class TicTacToeMap implements IMap{private IChessman[][] map = new IChessman[3][3];@Overridepublic int getRank(){return 2;}@Overridepublic String getSize(){return "3-3";}@Overridepublic boolean onPlay(int position, IChessman chessman){if(position >= 9) return false;int x = position / 3;int y = position % 3;map[x][y] = chessman;return true;}public boolean onPlay(IChessman chessman){int position = chessman.getPosition();if(position >= 9) return false;int x = position / 3;int y = position % 3;map[x][y] = chessman;return true;}@Overridepublic void onInitialize() {System.out.println("| | | |");System.out.println("| | | |");System.out.println("| | | |");}@Overridepublic void onDraw() {for(int i = 0; i < 3; ++ i){for(int j = 0; j < 3; ++j){System.out.print("|");if(map[i][j] != null){map[i][j].onDraw();}else System.out.print(" ");}System.out.print("|");System.out.print("\n");}System.out.println();}@Overridepublic void onClose() {}@Overridepublic IChessman get(int position){return position < 9 && position >= 0 ? map[position/3][position%3] : null;}public IChessman get(int x, int y){return x < 3 && x >= 0 && y < 3 && y >= 0 ? map[x][y] : null;}}
创建了一个3x3存放IChessman的棋盘
井字棋
class TicTacToe implements IGame{private TicTacToeMap map = new TicTacToeMap();@Overridepublic boolean verify(IChessman chessman) throws Exception {int lastPosition = chessman.getPosition();if(lastPosition < 0)return false;//获取上次下棋的位置int x = lastPosition / 3;int y = lastPosition % 3;//行判断if(map.get(x,0) != null && map.get(x, 1) != null && map.get(x, 2) != null)if(map.get(x, 0).getId() == map.get(x, 1).getId() && map.get(x, 1).getId() == map.get(x, 2).getId())return true;//列判断if(map.get(0,y) != null && map.get(1, y) != null && map.get(2, y) != null)if(map.get(0, y).getId() == map.get(1, y).getId() && map.get(1, y).getId() == map.get(2, y).getId())return true;//对角判断if(x == 2 || y == 2)return false;else{if(map.get(0,0) != null && map.get(1,1) != null && map.get(2, 2) != null)if(map.get(0,0).getId() == map.get(1,1).getId() && map.get(1,1).getId() == map.get(2, 2).getId())return true;if(map.get(2,0) != null && map.get(1,1) != null && map.get(0, 2) != null)if(map.get(2,0).getId() == map.get(1,1).getId() && map.get(1,1).getId() == map.get(0, 2).getId())return true;}for(int i=0;i<3;++i)for(int j=0;j<3;++j)if(map.get(i,j) == null)return false;System.out.println("已和局");throw new Exception();}@Overridepublic void run() throws Exception {System.out.println("人机对战");Random random = new Random();int first = random.nextInt(2);if(first == 0)System.out.println("您是先手");else System.out.println("您是后手");User.initialize();IUser user = new Human(first);IUser computer = new Computer(1-first);while(true){if(user.getOrder() < computer.getOrder()){var chess0 = user.playChess();map.onPlay(chess0);map.onDraw();if(verify(chess0)){System.out.println("您赢了");return;}var chess1 = computer.playChess();map.onPlay(chess1);map.onDraw();if(verify(chess1)){System.out.println("您输了");return;}}else{var chess0 = computer.playChess();map.onPlay(chess0);map.onDraw();if(verify(chess0)){System.out.println("您输了");return;}var chess1 = user.playChess();map.onPlay(chess1);map.onDraw();if(verify(chess1)){System.out.println("您赢了");return;}}}}}
因为只有9格,所有这里直接进行硬性判断
主函数
public class Game {public static void main(String[] args) throws Exception {TicTacToe ttt = new TicTacToe();ttt.run();}
}
后记
1.如果是电脑对电脑,或者人对人游戏该怎么改
User.initialize();
IUser user = new Computer(first);
IUser computer = new Computer(1-first);
即可,人对人同理,这就是面向对象的强大!
2.如果是五子棋该怎么改?
直接修改地图和胜利条件即可
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