数独游戏的设计与实现

一、数独游戏简介

数独游戏，是一种数学智力拼图游戏，是“独立的数字游戏”的简称，源自18世纪末的瑞士，后在美国发展，在日本得以发扬光大。

数独游戏可以训练玩家的逻辑推理能力，不少教育者皆认为数独是锻炼脑筋的好方法。

其规则如下：

1.游戏会从一个部分带有数字的九宫格开始。 在9×9的大九宫格（即3格宽×3格高）方阵里，每一格又细分为一个小九宫格。

2.游戏开始，已给定若干数字，其它宫位留白，玩家需要自己按照逻辑推敲出剩下的空格里是什么数字。

3.填数字时必须满足以下条件：在空白的小格子里填上1~9中的数字，使得每个数字在“九宫格”的每行、每列、每个小九宫格中均只出现一次。

二、游戏逻辑分析：

1.游戏中的每个格子可能的数字有1-9。

2. 游戏开始显示的数字，通过一份完整的数独，将部分格子设为空白，得到游戏初始值。

3.游戏中的每个空白格子可以填写的数字是：同一行未出现的数字，同一列未出现的数字，同一个3x3的九宫格中未出现的数字三部分的交集。

4.游戏中的每个格子的三种状态：答案数字（即正确的数字），初始化数字（即游戏开始是数字，显示有数字或者空白），当前数字（即玩家填写前，

后的数字）。

5.游戏完成的条件是满足规则中说明的情况。

三、可行性分析

1.技术可行性

（1）整个系统利用Java + Eclipse + Android  开发并运行，本身开发难度不大，加之Eclipse软件具有Android插件包，此外，这几款软件的

安装需要进行一些环境变量的配置，但是有很多的相关资料与教程可以查找借鉴，所以无论是从安装、配置还是最后的开发、运行其实际难度都

不是很大。

2.经济可行性

（1）对于任何一个系统而言，前期的开发投入都相对比较大，花费相对比较多。其后期花费则相对少，系统本身占用空间较小，由于Android的

开放性，所以，需添加功能，游戏的更新比较简单方便，不需要太多的人力物力来维持维护，这就提高了管理者的工作效率，降低了开销，因此在

经济可行性方面还是有很大优势的。

3.操作可行性

（1）本系统操作简单，且界面效果相对还行并且加入了大量人性化设计理念，使玩家更加容易上手，简单的点击书写即可。。因此，该游戏的使

用十分简便。

四、游戏设计（先用Eclipse建立Android程序开发项目）

1.绘制游戏界面，大九宫格和小九宫格，（小九宫格用浅绿色线条分割，大九宫格用暗红色线条分割）。   【ShuduView.java中】

（1）用屏幕的宽width和高height分别除于9即可得到九宫格中每个单元格的宽度和高度。

（2）用paint中的方法生成用于绘制背景色的画笔并设置画笔的颜色和设置横向、纵向的单元格线的颜色。

（3）用canvas中的方法绘制背景色并绘制横向单元格线和纵向单元格线（即绘制九宫格）。

（4）在values文件夹中新建colors的XML文件并设置好四种颜色，以后的颜色设置就可以直接调用这里的颜色。    【colors.xml】

2.游戏格子中数字绘制，且字体在格子中居中显示。   【ShuduView.java中】

（1）用paint中的方法绘制数字，设置数字的颜色为蓝色并把数字设置为空心，字体居中显示。

（2）用FontMetrics fm = paint.getFontMetrics();即FontMetrics方法真正实现文字在矩形框当中居中显示。

3.游戏交互事件处理，点击小格子，提示玩家选择填写的数字，并将选择的数字绘制到所点击的格子中。   【ShuduView.java和keyDialog.java中】

（1）用onTouchEvent（）；函数实现单点触摸事件，即鼠标（手）触动手机屏幕事件,当手触动该view时该函数会被调用onTouchEvent

(MotionEvent event)中的方法获取当前点击的单元格坐标 。

（2）调用keyDialog方法实现提示玩家选择填写的数字的自定义对话框，用setListeners();方法为对话框当中所有的按钮设置监听器，即可实现

将选择的数字绘制到所点击的格子中。

4.自定义对话框的实现过程，从提示到消失。    【keyDialog.java中】

（1）新建Dialog类，实现自定义的对话框功能。

（2）用Dialog（）；构造函数保存着对话框当前单元格已经使用过的数字，当一个对话框第一次显示的时候调用其onCreate方法实现提示功能，

最后用dismiss();方法取消对话框的显示。

5.具体的逻辑处理的实现过程。    【Game.java】

（1）新建String str存储字符串数据，存储数独游戏中要用到的数字。

（2）用fromPuzzleString(String src)方法根据一个字符串数据，生成一个整形数组（将字符串常量转换为数字存入数组中），即所谓的数独

游戏的初始化数据。

（3）用calculateAllUsedTiles()方法计算所有单元格对应的不可用数据；用calculateUsedTiles(int x, int y)方法计算某一单元格当中已经

不可用的数据；用getUsedTilesByCoor(int x,int y)方法取出某一单元格当中已经不可用的数据；用setTileIfValid(int x, int y, int value)

方法接收KeyDialog中点击的数字。

（4）用setTile(x, y, value)方法将对应的值value绘制在xy对应的格子中，最后用calculateAllUsedTiles()方法重新计算所有格子的不可用

数据。

6.最后根据游戏完成的条件判断游戏是否完成。    【MainActivity.java】

（1）在主类MainActivity中调用ShuduView对象。

（2）根据规则完成数独游戏。

五、总结与展望

1.问题与解决方法

（1）一开始画九宫格里面的 横线，纵线,每次画出的线都达不到想要的效果，尝试了很多次也没有办法。后来上网搜了一下，原来需要画两

条线之间隔1像素的位置且颜色也要搭配好才能达到效果。

（2）用paint中的方法绘制数字时，设置字体居中的方法很容易，但却无法实现文字在矩形框当中居中显示，上网搜也搜不到解决方法。后

来在观看Android数独开发视频中，也学习到原来是用FontMetrics方法真正实现文字在矩形框当中居中显示。

（3）最后在自定义对话框中，也不知道如何显示当前单元格要提示输入的备选数字。这也是在视频教学中得到了解决方案，就是先放9个按钮

上面分别是数字1-9，然后遍历整个九宫格分别在横向和纵向找到出现过的数字，最后把对话框中出现过的数字按钮屏蔽不显示，这样就得到

对话框中提示的备选数字。

2.心得与体会

（1）虽然上面的这些问题都是一些很小方面的问题，但是Android程序开发过程不就是会遇到一系列的小问题吗？如果连一个个的小问题都

解决不了的话，还指望着我们去解决一些大问题？所以我觉得遇到问题是很正常的事，只要我们把这些问题解决好，就能把程序大概的写出来。

虽然说写出的程序不是很完美，但这已经是迈向成功的第一步了。所以说，开发过程有问题不可怕，可怕的是找不到自己程序开发过程中存在

的问题。

（2）在该数独游戏的开发过程中遇到过不少困难，虽然解决起来不是那么容易，但是在这其中学到了很多知识，同时也提升了我对Android

程序开发的兴趣，希望能够在这方面有更进一步的发展。 最大的不足是，这次的程序开发由于时间的限制使得程序开发得过于简单，其实该游

戏在现有基础上还可以开发其他功能，不仅能够使界面更加美观，而且可以增加其他功能，比如设置游戏难度级别（简单，中等，困难）；设

置各级别游戏关卡数 ；设置游戏背景音乐；设置游戏主界面（选择菜单分为各项功能：重来功能、下一关功能、重出题功能、解题功能、难易

程度选择功能以及退出功能等等。）；来提高游戏趣味性。总之一句话，循序渐进，脚踏实地。

正如那句名言所云：如果你不能成为最好的那个，那你就成为最努力的那个吧！

附：功能截图一张