【C++】2048游戏系列---功能模块第一稿【矩阵操作】

2048游戏-具体功能实现第一稿【矩阵操作】

(更新中……)
参考博客：https://blog.csdn.net/qq_39151563/article/details/104283217
由于放在一篇会导致篇幅太长，所以分成了几篇。
（可能有个10篇吧=.=）
前一篇：2048游戏系列—总览篇
本篇介绍如何根据 dir 的值对 grid 进行操作。

各模块的实现

根据流程图可以把其分为以下几个模块：

1-根据 dir 的值对 grid 进行操作（本稿实现部分）
2-键盘输入
3-在随机位置添加数值
4-游戏结束检测

##1-根据 dir 的值对 grid 进行操作

(1) 根据 dir 的值对 grid 进行遍历

假想我们要对以下左边矩阵进行向左滑（dir=0）的操作，矩阵会变成右边的样子

{{0,1,2,3},          {{1,2,3,0},{0,1,2,3},            {1,2,3,0},{0,1,2,3},            {1,2,3,0},{0,1,2,3},};      {1,2,3,0},};

我们遍历的起点 (x0,y0) 是（0,0），同理，向上滑，向左滑，向下滑的遍历起点分别是（0,0）、（3,0）、（0,3）

把 x0 , y0 的值分开存储，另外，我们定义两组偏转数组（具体解释如图）：

static int x0[4] = {0, 0, 3, 0};
static int y0[4] = {0, 0, 0, 3};
static int firstOffset[4][2]  = {{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}};
static int secondOffset[4][2] = {{0,1},{1,0},{0,1} ,{1,0}};

具体代码如下（承接上一篇博客代码）：

#include <iostream>
using namespace std;int grid[4][4] = {{0,1,2,3},{0,1,2,3},{0,1,2,3},{0,1,2,3}
};
int EmptyBlock = 16;void PrintGrid()
{for(int i=0; i<4; i++){for(int j=0; j<4; j++)cout << grid[i][j] << " ";cout << endl;}cout << endl;
}int CalculateEmpty()
{int cnt = 0;for(int i=0; i<4; i++)for(int j=0; j<4; j++)if(grid[i][j]==0)   cnt++;return cnt;
}int dir;
static int x0[4] = {0, 0, 3, 0};
static int y0[4] = {0, 0, 0, 3};
static int firstOffset[4][2]  = {{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}};
static int secondOffset[4][2] = {{0,1},{1,0},{0,1} ,{1,0}};void Move(int dir)
{int tx, ty;for(int i=0; i<4; i++){tx = x0[dir] + i*secondOffset[dir][0];ty = y0[dir] + i*secondOffset[dir][1];for(int j=0; j<4; j++){cout << "(" << tx << ", " << ty << ")" << "\t";tx += firstOffset[dir][0];ty += firstOffset[dir][1];}cout << endl; }
}int main(){PrintGrid();cout<< "EmptyBlock = " << CalculateEmpty() << endl;   Move(0);return 0;
}

上面是运行结果，也可以试试把 dir 改为 1、2、3，分别对应着相应方向的遍历顺序

（2）遍历的时候，利用前后指针比较进行相应操作

在上面第二个循环中，（tx,ty）值的遍历代表 grid 的一行或一列，移动合并等操作在逻辑上可以降为一维

我们另外建立一个 test 程序来说明一维数组中的合并移动:

arr[10] = {0,1,1,2,3,3,1,1,0,0};

合并移动之后变为：

arr[10] = {2,2,6,2,0,0,0,0,0,0};

逻辑如图：

#include <iostream>
using namespace std;int arr[10] = {0,1,1,2,3,3,1,1,0,0};
void Print()
{for(int i=0; i<10; i++)cout << arr[i] << " ";cout << endl;
}void Merge()
{int left, right;for(left=0,right=1; right<10; right++){if(arr[right]!=0)//找到一个非空格子{if(arr[left]==0)//left 是空格，right值前移至空格{arr[left] = arr[right];arr[right] = 0;}else if(arr[left]==arr[right])//两个相同，合并{arr[left] *= 2;arr[right] = 0;left++;}else if(left+1 != right)//两数不同，中间有空格，移动至left下一个空格{arr[left+1] = arr[right];arr[right] = 0;left++;}else//最后的情况是两个数不同，并且相邻，不移动{left++;}}}
}int main()
{Print();Merge();Print();return 0;
}

输出结果：

现在将逻辑改到二维数组的遍历中：

	一维数组arr	二维数组grid
初始化	left=0;right=1	t1x = tx; t1y = ty; t2x = tx + firstOffset[dir][0]; t2y = ty + firstOffset[dir][1];
移向下一个	left++ (right++)	t1x += firstOffset[dir][0]; t1y += firstOffset[dir][1]; (t2x += firstOffset[dir][0]; t2y += firstOffset[dir][1])
所指向的值是否相等	arr[left]==arr[right]	grid[t1y][t1x]==grid[t2y][t2x]
合并	arr[left] *=2; arr[right]=0	grid[t1y][t1x]++; (没有乘2是与图片的存储有关) grid[t2y][t2x] = 0

具体代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;int grid[4][4] = {{0,1,2,3},{0,1,2,3},{0,1,2,3},{0,1,2,3}
};
int EmptyBlock = 16;void PrintGrid()
{for(int i=0; i<4; i++){for(int j=0; j<4; j++)cout << grid[i][j] << " ";cout << endl;}cout << endl;
}int CalculateEmpty()
{int cnt = 0;for(int i=0; i<4; i++)for(int j=0; j<4; j++)if(grid[i][j]==0)   cnt++;return cnt;
}int dir;
static int x0[4] = {0, 0, 3, 0};
static int y0[4] = {0, 0, 0, 3};
static int firstOffset[4][2]  = {{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}};
static int secondOffset[4][2] = {{0,1},{1,0},{0,1} ,{1,0}};
void Move(int dir)
{int tx, ty;int t1x, t1y;int t2x, t2y;for(int i=0; i<4; i++){tx = x0[dir] + i*secondOffset[dir][0];ty = y0[dir] + i*secondOffset[dir][1];//cout << "(" << tx << ", " << ty << ")" << endl;t1x = tx;t1y = ty;t2x = tx + firstOffset[dir][0]; t2y = ty + firstOffset[dir][1];for( ;t2x>=0&&t2x<=3&&t2y>=0&&t2y<=3; t2x+=firstOffset[dir][0],t2y+=firstOffset[dir][1]){if(grid[t2y][t2x]!=0){if(grid[t1y][t1x]==0){grid[t1y][t1x] = grid[t2y][t2x];grid[t2y][t2x] = 0;}else if(grid[t1y][t1x]==grid[t2y][t2x]){grid[t1y][t1x]++;grid[t2y][t2x] = 0;t1x += firstOffset[dir][0];t1y += firstOffset[dir][1];}else if(t1x+firstOffset[dir][0]!=t2x||t1y+firstOffset[dir][1]!=t2y){grid[t1y+firstOffset[dir][1]][t1x+firstOffset[dir][0]] = grid[t2y][t2x];grid[t2y][t2x] = 0;t1x += firstOffset[dir][0];t1y += firstOffset[dir][1];}else{t1x += firstOffset[dir][0];t1y += firstOffset[dir][1];}}}}
}int main()
{int dir = 0;cout<< "EmptyBlock = " << CalculateEmpty() << endl;PrintGrid();Move(dir);cout<< "EmptyBlock = " << CalculateEmpty() << endl;PrintGrid();return 0;
}

dir = 0, 模拟向左滑动结果如下：

改变 dir 的值为1,2,3可以得到相应的结果（一定要试试哦）。

很好，到此，我们已经能根据 dir 的值对 grid 进行操作。

！移动合并逻辑是这个游戏编程的核心，本篇有很多的逻辑跳点，希望大家能够理解到位。

下一篇是功能模块之二：2048游戏系列—功能模块第二稿【键盘输入】
这个主要与EGE库的函数语法相关，建议看看
这位博主关于EGE库的教程：https://blog.csdn.net/qq_39151563;
还有EGE官网的教程：https://xege.org/manual/index.htm

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