c语言课程结束小项目：2048小游戏

《C语言程序设计基础》学习完毕，完成第一个项目：2048小游戏。

//思考：编程时，要先想整个框架还是先想每个函数的算法。

//思考：每一个函数要不要传参数（即数组）

//思考：每一个函数之间的联系是什么，谁调用谁…这里很容易搞得头晕，越想越觉得复杂，便不想完成项目了。

将游戏分为几个步骤，拆分来完成每一个函数。

一、定义一个4*4的二维数组arr[4][4]，初始化为0；

二、打印界面函数：Show_game（）；将数组打印出来；

三、随机函数：Add_rand（）：在数组中随机选出一个元素赋值，并且赋值要随机2或者4。所以就要定义i，j两个数组下表变量，将随机值%4,（求4的余数）就会得到0、1、2、3，将随机值赋值给i、j。还需要随机的2和4，可以在定义一个随机数m，m%3，得到0、1、2，在m大于1的情况下将m赋值给数组元素arr[i][j]。

这里的arr[i][j] = (m>1) ?2:4;这句代码，一句解决，厉害厉害是我最开始没有想到的。都是c语言中最简单的语句，但自己在实际编程中用得少，下意识的只会用if语句去判断，导致代码可读性差。

srand((unsigned) time (NULL));//随机种子。Srand需要用到头文<stdlib.h>,

这句用到time（）函数，所以需要用到头文件<time.h>

关于srand（）函数：

3.1设置随机的起点

3.2Void srand（unsigned int seed）;

3.3参数seed，随机生成的种子。

3.4用法：srand和rand()配合使用产生伪随机数序列。rand函数在产生随机数前，需要系统提供的生成伪随机数序列的种子，rand根据这个种子的值产生一系列随机数。如果系统提供的种子没有变化，每次调用rand函数生成的伪随机数序列都是一样的。srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可以使得每次调用rand函数生成的伪随机数序列不同，从而实现真正意义上的“随机”。通常可以利用系统时间来改变系统的种子值，即srand(time(NULL))，可以为rand函数提供不同的种子值，进而产生不同的随机数序列

四、游戏初始化函数InitGame（）：游戏开始第一个随机值要定为2

五、*核心算法*上下左右移动函数：Move_****()

我们这里分析左移（其他移动方法几乎相同）

┏━┳━┳━┳━┓i

┣━╋━╋━╋━┫i

┗━┻━┻━┻━┛

K J J J

左移的结果：是将每行的元素移动到最左边。

将k列设置为当前列，遍历数组时：i++；j++

找到arr[i][j] == 0时，不管

找到arr[i][j]不为0时，分三个情况移动：

arr[i][k] == arr[i][j]时
arr[i][k] == 0时
arr[i][k] != 0 && arr[i][k] != arr[i][j] 又分两种情况

a．j、k挨着

b．j、k不挨着

右移同理，将k列的当前放在最右边：

┏━┳━┳━┳━┓i

┣━╋━╋━╋━┫i

┗━┻━┻━┻━┛

J J J K

上移动：

┏━┳━┳━┳━┓k

┣━╋━╋━╋━┫j

┗━┻━┻━┻━┛

i i i i

向下移动：

┏━┳━┳━┳━┓j

┣━╋━╋━╋━┫j

┣━╋━╋━╋━┫k

┗━┻━┻━┻━┛

i i i i

每一种情况都相似，所以函数只是在遍历是将条件略微根据k、j、i修改。

六、判断游戏是否结束函数：GameOver(). 游戏结束有两个条件：1.没有一个元素为0 2.没有相邻的元素相等。

条件一：定义一个变量n，初始化为0；写了一个bool函数，遍历每一个元素，如果数组中有一个0元素，n++；判断n的值，若n == 0，返回1，说明条件该成立。（这个写法我一开始没有想到用一个计数器n）。

条件二：同样的方法，定义变量n，判断数组相邻位置是否一样n++。若n == 0则没有相邻位置元素一样，返回1。

最后GameOver函数中判断条件一和二，一&&二，则返回1，表示游戏结束。

（这里我写复杂了，用一个bool函数就可以实现，只需要遍历一次，找出n和m的值，if（n==0 &&m==0），则返回true，表示游戏结束）

七、主函数中，接受键盘字符getchar，用到switch语句写接收到的case

八、用到清屏系统命令system（“cls”）,需要加头文件<windows.h>。

九、getchar()和getch()是有区别的。它们都是输入单个字符用的。getch()用户不需要按回车，是读取按键值用的，并且需要头文件conio.h。按键输入时，屏幕没有反应。getchar()需要回车，是在输入设备中得到数据用的。按键输入时，屏幕显示输入的字符.

十、上下左右箭头：72 80 75 77.就是数字，不是字符，写成【case ‘75’：】就错了。这也导致我开始从键盘怎么也读不上箭头符号。

以下源代码：

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>
#include<conio.h>int arr[4][4] = {0};//游戏抽象为二维数组int if_add;//是否生成随机数 1表示生成 0不生成void ShowArr()//和下例的函数功能一样，但是下面例子加了边框，游戏观赏性高
{for(int i = 0;i < 4;i++){for(int j = 0;j < 4;j++){printf("%5d",arr[i][j]);}printf("\n\n");}
}
void ShowGame()//游戏界面（参考网上，加了边框，真香）
{printf("\n\n  *****2048*****\n");printf("┏━━━┳━━━┳━━━┳━━━┓\n");for(int i = 0;i<4;i++){printf("┃");for(int j = 0;j < 4;j++){//二维数组元素为0if(arr[i][j] == 0){printf("   ┃");//4个空格}else{printf("%3d┃",arr[i][j]);}}if(i<3){printf("\n┣━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫\n");}else{printf("\n┗━━━┻━━━┻━━━┻━━━┛\n");printf("****WELCOME****\n\n\n");}}
}void Add_rand()//在随机数组中放入一个随机的2或者4,2的概率要大。
{srand((unsigned) time (NULL));//随机种子int i;int j;int m = rand() % 3;//m可能的结果为0、1、2。while(1){i = rand() % 4;j = rand() % 4;if(arr[i][j] == 0){arr[i][j] = (m>1) ? 4 :2;//m大于1为4，否则为2。这样2的概率为33.3%,4的概率为66.7%break;//生成一个数，则退出}else{continue;//否则执行下一次循环，重新生成随机值。}}
}
void InitGame()//初始化：游戏开始有两个数字
{if_add = 1;//需要生成一个随机数int i = rand()%4;int j = rand()%4;arr[i][j] = 2;//第一个数字为2
}void Move_left()//左移动
{for(int i = 0;i < 4;i++){for(int j = 1,k = 0;j < 4;j++){//先找到k项后面不为0的项if(arr[i][j] > 0)//分3个情况{//1.k项 == j项if(arr[i][k] == arr[i][j]){arr[i][k++] *= 2;//相当于arr[i][k++] <<= 1这样效率更高arr[i][j] = 0;if_add = 1;}//2.k项 == 0else if(arr[i][k] == 0){arr[i][k] = arr[i][j];arr[i][j] = 0;if_add = 1;}//3.k项 ！= 0；j项 ！= k项else//分2种情况{arr[i][++k] = arr[i][j];if(j != k){arr[i][j] = 0;if_add = 1;}}}}}}
void Move_right()//右移
{for(int i = 0;i < 4;i++){for(int j = 2,k = 3;j >= 0;j--){//先找到k项前面不为0的项if(arr[i][j] > 0)//分3个情况{//1.k项 == j项if(arr[i][k] == arr[i][j]){arr[i][k--] *= 2;//相当于arr[i][k--] <<= 1这样效率更高arr[i][j] = 0;if_add = 1;}//2.k项 == 0else if(arr[i][k] == 0){arr[i][k] = arr[i][j];arr[i][j] = 0;if_add = 1;}//3.k项 ！= 0；j项 ！= k项else//分2种情况{arr[i][--k] = arr[i][j];if(j != k){arr[i][j] = 0;if_add = 1;}}}}}}
void Move_up()//上移
{for(int i = 0;i < 4;i++)//列{for(int j = 1,k = 0;j < 4;j++)//行。{//先找到k项后面不为0的项if(arr[j][i] > 0)//分3个情况{//1.k项 == j项if(arr[k][i] == arr[j][i]){arr[k++][i] *= 2;arr[j][i] = 0;if_add= 1;}//2.k项 == 0else if(arr[k][i] == 0){arr[k][i] = arr[j][i];arr[j][i] = 0;if_add= 1;}//3.k项 ！= 0；j项 ！= k项else//分2种情况{arr[++k][i] = arr[j][i];if(j != k){arr[j][i] = 0;if_add = 1;}}}}}}
void Move_down()//下移
{for(int i = 0;i < 4;i++)//列{for(int j = 2,k = 3;j >= 0;j--)//行{//先找到k项后面不为0的项if(arr[j][i] > 0)//分3个情况{//1.k项 == j项if(arr[k][i] == arr[j][i]){arr[k--][i] *= 2;arr[j][i] = 0;if_add= 1;}//2.k项 == 0else if(arr[k][i] == 0){arr[k][i] = arr[j][i];arr[j][i] = 0;if_add= 1;}//3.k项 ！= 0；j项 ！= k项else//分2种情况{arr[--k][i] = arr[j][i];if(j != k){arr[j][i] = 0;if_add = 1;}}}}}}
bool TiaoJian_1()//游戏结束条件1：没有格子为0，游戏结束，return 1
{int n = 0;for(int i = 0;i < 4;i++){for(int j = 0;j < 4;j++){if(arr[i][j]  == 0){n++;//有格子为零，游戏继续}}}if( n == 0)//游戏结束{return true;}else//游戏继续{return false;}}
bool TiaoJian_2()//2.相邻（上下，左右）的值不相等，则游戏结束，return 1
{int n = 0;for(int i = 0;i < 4;i++){for(int j = 0;j+1 < 4;j++){if((arr[i][j] == arr[i][j+1]) || (arr[j][i] == arr[j+1][i])){n++;}}}if(n == 0)//表示没有相等,结束{return 1;}else{return 0;}
}
bool GameOver()//判断游戏：true表示结束。
{if(TiaoJian_1()  && TiaoJian_2()){return true;}else{return false;}}int main()
{InitGame();Add_rand();ShowGame();ShowArr();while(1){int ch;if_add= 0;switch(ch = getch())//接收字符函数{case 'a':case 'A':case '4':case 75:Move_left();break;case 'd':case'D':case '6':case 77:Move_right();break;case'w':case 'W':case '8':case 72:Move_up();break;case 's':case 'S':case'2':case 80:Move_down();break;default:break;}if(if_add == 1){Add_rand();system("cls");//清屏系统命令 ShowGame();//ShowArr();}if(GameOver()){printf(" ***游戏结束***\n点击回车键退出程序");getchar();break;}}
}

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