基于IOS平台的游戏之小拼图

IOS/Xcode工具

一：主要功能

在拼图小游戏开发过程中，实现的主要的功能。

压缩图片：需要给传递过来的任意图片，根据手机模拟器中View大小，重新设置图片的尺寸，即压缩图片运用UIGraphicsBeginImageContext进行实现。
切割图片separateImage:将尺寸设置好的图片，进行切割成3*3 或者4*4,获取整个View的尺寸大小和图片的尺寸大小，进行大小比较，当图片的大小超过容器View的时候，将图片进行大小的缩放。然后根据切割的块，来计算出每个图块的宽高。运用两层For循环，将完整的图片按照每块设置的大小进行切割，并将0-0位置设置为空白位置。将每块图片View的信息放到数组中。存放的信息有：当前拼图的下标，以及拼图起始没有打乱顺序的下标，用来最后判断游戏是否胜利的标记。
打乱图片顺序：产生两个NSINteger随机数，来作为存放图片View的数组的下标，从而获取图片信息，然后将两张图片进行位置对换，并改变当前拼图的下标。然后用逆序数的奇偶性来判断游戏是否能正常复位(有时候随机打乱的图片，并不能够恢复原来的位置即无解，则就需要运用逆序数的奇偶性进行判断)，并判断拼图是否完全的打乱。如果两个条件有一方符合，将再次遍历打乱图片，产生两个随机数…否则游戏开始。
拼图移动：由于每个图块都有在合适的位置进行移动的实现方法，所以如果我们点击的图片，能与空白位进行移动，那么就交换这两张图块。
游戏完成：遍历的从存放每个图块视图的数组中取出每块图片View,并判断每块图片的当前下标，是否与最终特定的下标位置相等，如果每个图块都完全对照，则表示图片拼凑完成，则游戏胜利，弹出对话框。

二：效果图

开始：
拼图开始（点击菜单可以返回）：
拼图进阶：
成功：

三：代码

If you are interested, study the code.

拼图视图PuzzleImageView.m
拼图视图PuzzleImageView.h
拼图视图控制器PuzzleViewController.m
拼图视图控制器PuzzleViewController.h
菜单视图控制器MenuViewController.m
菜单视图控制器MenuViewControlle.h

1:拼图视图PuzzleImageView.m

//PuzzleImageView.m#import <Foundation/Foundation.h>
#import "PuzzleImageView.h"
@implementation PuzzleImageView- (id)initWithFrame:(CGRect)frame
{self = [super initWithFrame:frame];if (self) {}return self;
}- (id) initWithImage:(UIImage *)image
{if (self = [super initWithImage:image]) {[self setUserInteractionEnabled:YES];//交互设置[self setMultipleTouchEnabled:YES];//多指触控self.layer.borderWidth = 1;//注意边框为1，来判断拼图是否能移动}return self;
}-(BOOL)canMoveToPoint:(CGPoint)pos
{//判断拼图是否能够移动，注意Origin的取值。CGPoint point = self.frame.origin;CGSize size = self.frame.size;//可用Log输出日志对其中取值进行查看//左右移动的拼图if (abs(abs(point.x - pos.x) - size.width) <1 && (point.y == pos.y)){return YES;}//上下移动拼图else if(abs(abs(point.y - pos.y) - size.height) <1 && (point.x == pos.x)){return YES;}else{return NO;}
}-(void) touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{//代理if(self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(puzzleImageViewShouldMove:)]){[self.delegate puzzleImageViewShouldMove:self];}
}
@end

2: 拼图视图PuzzleImageView.h

//PuzzleImageView.h#import <UIKit/UIKit.h>
#import <Foundation/Foundation.h>
@class PuzzleImageView;@protocol PuzzleDelegate <NSObject>@optional
-(void) puzzleImageViewShouldMove:(PuzzleImageView *)imageview;@end@interface PuzzleImageView : UIImageView@property (assign, nonatomic) id <PuzzleDelegate> delegate;@property (assign, nonatomic) NSInteger resultIndex;
@property (assign, nonatomic) NSInteger nowIndex;-(BOOL)canMoveToPoint:(CGPoint)pos;
@end

3:拼图视图控制器PuzzleViewController.m

//PuzzleViewController.m#import "PuzzleViewController.h"
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface PuzzleViewController ()@end@implementation PuzzleViewController
- (id)initWithNibName:(NSString *)nibNameOrNil bundle:(NSBundle *)nibBundleOrNil
{self = [super initWithNibName:nibNameOrNil bundle:nibBundleOrNil];if (self) {// Custom initialization}return self;
}- (void)viewDidLoad
{[super viewDidLoad];//初始化数据[self initData];//初始化图片[self initPuzzleImage];
}
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated
{[super viewWillAppear:animated];
}
- (void)didReceiveMemoryWarning
{[super didReceiveMemoryWarning];
}// 初始化必要数据
-(void) initData
{self.title = @"拼图";self.string_ImageName = @"IMG.JPG";
}// 初始化图片
-(void) initPuzzleImage
{[self resetPuzzleImageWithImage:[UIImage imageNamed:self.string_ImageName]];
}
// 重置图片
-(void) resetPuzzleImageWithImage:(UIImage *)image
{CGFloat scale = image.size.height / image.size.width;//重新设置图片尺寸(压缩图片)UIImage *resultImage = [self image:image ByScalingToSize:CGSizeMake(380, 380*scale)];self.isStart = NO;//切割图片self.array_ImageView = [self separateImage:resultImage ByX:self.lvl andY:self.lvl];//打乱图片顺序[self puzzleTheImage];if(self.view_PuzzleBoard){[self.view_PuzzleBoard removeFromSuperview];}//加载图片视图(tip:可以通过修改坐标值，以及更改背景颜色，来观察，绘制位置)self.view_PuzzleBoard = [self createPuzzleBoardViewWithFrame:CGRectMake(0, 0, 380, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height)];//将拼图视图添加到View中[self.view addSubview:self.view_PuzzleBoard];
}//重新设置图片尺寸
- (UIImage *)image:(UIImage *)sourceImage ByScalingToSize:(CGSize)targetSize
{UIImage *newImage = nil;    CGRect rect = CGRectMake(0.0, 0.0, targetSize.width, targetSize.height);//压缩图片过程UIGraphicsBeginImageContext(rect.size);[sourceImage drawInRect:rect];newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();UIGraphicsEndImageContext();if(newImage == nil)NSLog(@"could not scale image");return newImage ;
}// 分解图片
-(NSMutableArray *) separateImage:(UIImage *)image ByX:(int)x andY:(int)y
{// 数据监测if (x < 1 || y < 1 || ![image isKindOfClass:[UIImage class]]){return Nil;}CGFloat sWidth = self.view.frame.size.width;CGFloat sHeight = self.view.frame.size.height;CGFloat iWidth = image.size.width;CGFloat iHeight = image.size.height;// 图片大小适配（防止图片超过屏幕尺寸）if (iHeight > sHeight || iWidth > sWidth){CGFloat scala = MIN(sHeight/iHeight, sWidth/iWidth);iWidth = iWidth * scala;iHeight = iHeight * scala;}NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];float resultX = iWidth * 1.0 / y;float resultY = iHeight * 1.0 / x;for (int i = 0; i < x; i++){for (int j = 0; j < y; j++){CGRect rect = CGRectMake(resultX*j, resultY*i, resultX, resultY);CGImageRef imageRef = CGImageCreateWithImageInRect([image CGImage],rect);UIImage* elementImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];// 空白位if (i == 0 && j == 0){elementImage = nil;}PuzzleImageView *puzzleImageView=[[PuzzleImageView alloc] initWithImage:elementImage];puzzleImageView.resultIndex = i * x + j;puzzleImageView.nowIndex = i * x + j;puzzleImageView.delegate = self;puzzleImageView.frame = CGRectMake( 10+resultX * j,  150+resultY * i, resultX, resultY);[array addObject:puzzleImageView];}}return array;
}
//创建拼图所需的背景图，可将注释放开结合坐标更改，观察具体使用
-(UIView *) createPuzzleBoardViewWithFrame:(CGRect)rect
{UIView *view = [[UIView alloc]initWithFrame:rect];//view.backgroundColor = [UIColor grayColor];//遍历for (PuzzleImageView *pzView in self.array_ImageView){[view addSubview: pzView];}return view;
}// 打乱顺序
-(void)puzzleTheImage
{// 保持0位不动,否则奇偶性检查无效（需要提前对逆序数有所学习认识）//随机产生两个1~8之间的数字NSInteger aIndex = arc4random()%(self.array_ImageView.count - 1) + 1;PuzzleImageView *aView = [self.array_ImageView objectAtIndex:aIndex];NSInteger bIndex = arc4random()%(self.array_ImageView.count - 1) + 1;PuzzleImageView *bView = [self.array_ImageView objectAtIndex:bIndex];//交换随机产生的两个图片的 NowIndex[self exchangePuzzleFrameWithZero:aView And:bView withAnimation:NO];// 检查打乱是否完成,否则递归if (![self makePuzzleCanBeSolved] || ![self makePuzzleFinished]){[self puzzleTheImage];}else{// 游戏正式开始self.isStart = YES;}
}
// 检查无解
-(BOOL) makePuzzleCanBeSolved
{// 奇偶性总值NSInteger sum = 0;// 循环遍历（两层for循环计算的是逆序数值，知道逆序数的怎么计算的，就可以相应理解）for (NSInteger i = 0; i < self.array_ImageView.count; i++){PuzzleImageView *aView = [self.array_ImageView objectAtIndex:i];printf("--%d",aView.nowIndex);for (NSInteger j = i + 1; j < self.array_ImageView.count; j++){PuzzleImageView *bView = [self.array_ImageView objectAtIndex:j];// printf("b-- %d ",bView.nowIndex);// 逆序数检查if (aView.nowIndex > bView.nowIndex){sum ++;}}}// 根据逆序数奇偶性判断是否有解if ((sum % 2) == 0){return YES;}else{printf("无解\n");return NO;}
}
// 全部无序
-(BOOL) makePuzzleFinished
{BOOL flag = YES;//每个拼图进行一一比对for (PuzzleImageView *pzView in self.array_ImageView){if (pzView.resultIndex != 0 && pzView.resultIndex == pzView.nowIndex){printf("未全打乱\n");flag = NO;break;}}return flag;
}//拼图移动
-(void) puzzleImageViewShouldMove:(PuzzleImageView *)imageview
{PuzzleImageView *zeroPZ = [self.array_ImageView objectAtIndex:0];// 是否允许移动if ([imageview canMoveToPoint:zeroPZ.frame.origin]) {//交换[self exchangePuzzleFrameWithZero:zeroPZ And:imageview withAnimation:YES];}
}// 交换两个拼图视图
-(void)exchangePuzzleFrameWithZero:(PuzzleImageView *)zeroView And:(PuzzleImageView *)bView withAnimation:(BOOL)animation
{CGRect aRect = zeroView.frame;NSInteger aIndex = zeroView.nowIndex;[zeroView setFrame:bView.frame];[zeroView setNowIndex:bView.nowIndex];[bView setNowIndex:aIndex];if (animation) {[UIView animateWithDuration:0.4 delay:0.0 options:UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut animations:^{[bView setFrame:aRect];} completion:Nil];}else{[bView setFrame:aRect];}if (self.isStart && [self gameComplete]){UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc]initWithTitle:@"恭喜" message:@"游戏完成!" delegate:self cancelButtonTitle:@"确定" otherButtonTitles:Nil, nil];[alert show];}
}
// 完成退出
- (void)alertView:(UIAlertView *)alertView clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex
{[self.navigationController popViewControllerAnimated:YES];
}
// 判断游戏完成
-(BOOL) gameComplete
{BOOL flag = YES;for (PuzzleImageView *pzView in self.array_ImageView){if (pzView.resultIndex != pzView.nowIndex){flag = NO;break;}}return flag;
}
@end

4:拼图视图控制器PuzzleViewController.h

//PuzzleViewController.h#import <UIKit/UIKit.h>
#import "PuzzleImageView.h"
#import <Foundation/Foundation.h>@interface PuzzleViewController : UIViewController <PuzzleDelegate, UIActionSheetDelegate, UINavigationControllerDelegate, UIImagePickerControllerDelegate>@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *array_ImageView;@property (strong, nonatomic) NSString *string_ImageName;@property (assign, nonatomic) BOOL isStart;@property (assign, nonatomic) NSInteger lvl;@property (strong, nonatomic) UIView *view_PuzzleBoard;@end

5: 菜单视图控制器MenuViewController.m

//  ViewController.m#import <Foundation/Foundation.h>#import "MenuViewController.h"
#import "PuzzleViewController.h"@interface MenuViewController ()@end@implementation MenuViewController- (id)initWithNibName:(NSString *)nibNameOrNil bundle:(NSBundle *)nibBundleOrNil
{self = [super initWithNibName:nibNameOrNil bundle:nibBundleOrNil];if (self) {}return self;
}- (void)viewDidLoad
{[super viewDidLoad];[self initData];
}- (void)didReceiveMemoryWarning
{[super didReceiveMemoryWarning];
}
//视图控制器更改，不同视图的跳转（点击Button时候跳转拼图页面）传入的是拼图阶。
-(void)prepareForSegue:(UIStoryboardSegue *)segue sender:(id)sender
{UIViewController *vc = segue.destinationViewController;if ([vc isKindOfClass:[PuzzleViewController class]]){((PuzzleViewController *)vc).lvl = self.lvl;}
}// 初始化必要数据
-(void)initData
{self.title = @"菜单";self.lvl = 3;
}
//滑块值的更改处理
- (IBAction)sliderValueChange:(id)sender
{UISlider *slider = sender;if (slider.value < 4){self.lvl = 3;[slider setValue:3.0];self.label_lvl.text = @"简单";}else if (slider.value < 5){self.lvl = 4;[slider setValue:4.0];self.label_lvl.text = @"中等";}else if (slider.value > 4){self.lvl = 5;[slider setValue:5.0];self.label_lvl.text = @"困难";}
}
@end

6:菜单视图控制器MenuViewControlle.h

//MenuViewControlle.h#import <UIKit/UIKit.h>
#import <Foundation/Foundation.h>@interface MenuViewController : UIViewController@property (assign, nonatomic) NSInteger lvl;@property (strong, nonatomic) IBOutlet UILabel *label_lvl;- (IBAction)sliderValueChange:(id)sender;@end

四：主要函数解析

-(void) initData：主要的功能是初始化拼图标题，以及指定图片名称。
ByScalingToSize:(CGSize)targetSize：压缩图片，重新设置图片尺寸。
-(NSMutableArray *) separateImage:根据不同的等级来对图片进行切割。（对切割好的图片设置好两个下标Tag(nowIndex, resultIndex)）用来最后判断拼图是否成功复位。
-(void)puzzleTheImage：打乱图块顺序
-(BOOL) makePuzzleCanBeSolved：逆序数检查图片是否能复位即有解。
-(BOOL) makePuzzleFinished：判断每个图块是否全部打乱，也是用来判断游戏是否复位成功的判断函数的实现。
-(void)exchangePuzzleFrameWithZero:交换两个图块。并实时判断游戏是否成功结束。
-(void) puzzleImageViewShouldMove:判断图块是否能与空白位进行移动。若可以则移动。

简单的介绍逆序数

拼图复位判断：循环遍历每个图块，看每个图片的当前下标nowIndex，是否与最初分块的下标值(resultIndex)相等，如果完全一致，表示拼图成功复位。

逆序数奇偶性判断有无解：对源状态A与目标状态B进行规范化，使得两矩阵的元素0(important)的位置相同；记为新的源状态A’与目标状态B’;

 1. 若A'与B'的逆序对的奇偶性相同（即A'与B1的逆序对的奇偶性相同），则A'必定可能转化为B',即A可以转化到B(从这一条性质知道，乱序的拼图是否能够有解); 2. 若A'与B'的逆序对的奇偶性不同（即A'与B2的逆序对的奇偶性相同），则A'必定不可能转化为B',即A不可以转化到B;

根据逆序数想关推论，以3*3为例，矩阵为

0 1 2 逆序数为0 是偶数
3 4 5 所以最后随机乱序的拼图也应该是偶矩阵排列
6 7 8 逆序数的计算有线性代数知识点可知

逆序数计算的例子：
0 4 5
7 8 3
2 1 6
以 0 4 5 7 8 3 2 1 6 一一看起
4：比4小的值有 3 2 1 （三个）
5：比5小的值有 3 2 1 （三个）
7：比7小的值有 3 2 1 6 （四个）
8：比8小的值有 3 2 1 6 （四个）
2：比2小的值有 1（一个）
1：比1小的值有（0个）
6：比6小的值显然..
三个+三个+四个+四个+一个= 15 判断一下奇数。与最出的偶数矩阵奇偶性不同。故乱序的拼图如果是这个矩阵，则无解。

代码仍需要在不断的学习中完善，带着怀疑的态度来思考(⊙_⊙)?。

360云盘代码（点击前先复制访问密码）访问密码 1394

代码

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