"Vyftien", of "Vyftien" is 'n goeie voorbeeld van 'n eenvoudige logika-speletjie wat oor die hele wêreld gewild is. Om die legkaart op te los, moet jy die vierkante met die getalle in volgorde rangskik, van die kleinste tot die grootste. Dit is nie maklik nie, maar interessant.
In vandag se tutoriaal wys ons jou hoe om Fifteen in Java 8 met Eclipse te ontwikkel. Om die UI te ontwikkel, sal ons die Swing API gebruik.
Ons herinner: vir alle lesers van "Habr" - 'n afslag van 10 000 roebels wanneer u inskryf vir enige Skillbox-kursus met behulp van die "Habr"-promosiekode.
Skillbox beveel aan: Opvoedkundige aanlyn kursus .
Spel ontwerp
Op hierdie stadium moet u die eienskappe definieer:
- Grootte - die grootte van die speelveld;
- nbTiles - die aantal etikette in die veld. nbTiles = grootte*grootte - 1;
- Tiles is 'n merker, wat 'n eendimensionele reeks heelgetalle is. Elkeen van die merkers sal 'n unieke waarde in die reeks [0, nbTiles] ontvang. Nul dui 'n leë vierkant aan;
- blankPos - die posisie van die leë vierkant.
Spel logika
Ons moet 'n herstelmetode definieer wat gebruik word om 'n nuwe spelposisie te inisialiseer. Dit is hoe ons 'n waarde vir elke element van die tag-skikking stel. Wel, dan plaas ons blankPos in die laaste posisie van die skikking.
Ons het ook 'n skuifmetode nodig om die verskeidenheid etikette te skommel. Ons sluit nie 'n leë merker in die skuifelproses in om dit in sy oorspronklike posisie te laat nie.
Aangesien slegs die helfte van die moontlike beginposisies van die legkaart 'n oplossing het, moet die resultaat van die skuif nagegaan word om seker te maak dat die huidige uitleg oor die algemeen oplosbaar is. Om dit te doen, definieer ons die isSolvable-metode.
As 'n spesifieke spikkel deur 'n spikkel met 'n hoër waarde voorafgegaan word, word dit as 'n inversie beskou. Wanneer die leë merker in plek is, moet die aantal inversies ewe wees vir die legkaart om oplosbaar te wees. Dus tel ons die aantal inversies en gee waar as die getal ewe is.
Vervolgens is dit belangrik om 'n isSolved-metode te definieer om te kyk of ons Game Of Fifteen-hand opgelos is. Eers kyk ons na waar die leë etiket geleë is. As dit in die aanvanklike posisie is, is die huidige uitleg nuut, nie voorheen opgelos nie. Ons loop dan deur die teëls in omgekeerde volgorde, en as die merkerwaarde verskil van die ooreenstemmende +1-indeks, gee ons vals terug. Andersins is dit tyd om aan die einde van die metode waar terug te keer, want die legkaart is reeds opgelos.
Nog 'n metode wat gedefinieer moet word, is newGame. Dit is nodig om 'n nuwe instansie van die speletjie te skep. Om dit te doen, stel ons die spelbord terug, skuif dit dan en gaan voort totdat die spelposisie opgelos is.
Hier is 'n voorbeeld van kode met die sleutellogika van etikette:
private void newGame() {
do {
reset(); // reset in initial state
shuffle(); // shuffle
} while(!isSolvable()); // make it until grid be solvable
gameOver = false;
}
private void reset() {
for (int i = 0; i < tiles.length; i++) {
tiles[i] = (i + 1) % tiles.length;
}
// we set blank cell at the last
blankPos = tiles.length - 1;
}
private void shuffle() {
// don't include the blank tile in the shuffle, leave in the solved position
int n = nbTiles;
while (n > 1) {
int r = RANDOM.nextInt(n--);
int tmp = tiles[r];
tiles[r] = tiles[n];
tiles[n] = tmp;
}
}
// Only half permutations of the puzzle are solvable/
// Whenever a tile is preceded by a tile with higher value it counts
// as an inversion. In our case, with the blank tile in the solved position,
// the number of inversions must be even for the puzzle to be solvable
private boolean isSolvable() {
int countInversions = 0;
for (int i = 0; i < nbTiles; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (tiles[j] > tiles[i])
countInversions++;
}
}
return countInversions % 2 == 0;
}
private boolean isSolved() {
if (tiles[tiles.length - 1] != 0) // if blank tile is not in the solved position ==> not solved
return false;
for (int i = nbTiles - 1; i >= 0; i--) {
if (tiles[i] != i + 1)
return false;
}
return true;
}Ten slotte moet jy die beweging van die etikette in die skikking programmeer. Hierdie kode sal later via 'n terugbel geroep word om op wyserbeweging te reageer. Ons speletjie sal terselfdertyd verskeie teëlbewegings ondersteun. Dus, nadat ons die gedrukte posisie op die skerm na 'n merker omgeskakel het, kry ons die posisie van 'n leë merker en soek 'n bewegingsrigting om verskeie van sy bewegings tegelykertyd te ondersteun.
Hier is 'n voorbeeldkode:
// get position of the click
int ex = e.getX() - margin;
int ey = e.getY() - margin;
// click in the grid ?
if (ex < 0 || ex > gridSize || ey < 0 || ey > gridSize)
return;
// get position in the grid
int c1 = ex / tileSize;
int r1 = ey / tileSize;
// get position of the blank cell
int c2 = blankPos % size;
int r2 = blankPos / size;
// we convert in the 1D coord
int clickPos = r1 * size + c1;
int dir = 0;
// we search direction for multiple tile moves at once
if (c1 == c2 && Math.abs(r1 - r2) > 0)
dir = (r1 - r2) > 0 ? size : -size;
else if (r1 == r2 && Math.abs(c1 - c2) > 0)
dir = (c1 - c2) > 0 ? 1 : -1;
if (dir != 0) {
// we move tiles in the direction
do {
int newBlankPos = blankPos + dir;
tiles[blankPos] = tiles[newBlankPos];
blankPos = newBlankPos;
} while(blankPos != clickPos);
tiles[blankPos] = 0;Ontwikkel UI met Swing API
Dit is tyd vir die koppelvlak. Eers neem ons die Jpanel-klas. Dan teken ons etikette op die veld - om die grootte van elkeen te bereken, sal ons die data gebruik wat in die parameter van die spelkonstruktor gespesifiseer word:
gridSize = (dim - 2 * margin);
tileSize = gridSize / size;Marge is ook 'n parameter wat in die spelkonstruktor gestel is.
Nou moet ons die drawGrid-metode definieer om die rooster en die spikkels op die skerm te teken. Ons ontleed die verskeidenheid etikette en skakel die koördinate om na gebruikerskoppelvlakkoördinate. Dan teken ons elke merker met die ooreenstemmende nommer in die middel:
private void drawGrid(Graphics2D g) {
for (int i = 0; i < tiles.length; i++) {
// we convert 1D coords to 2D coords given the size of the 2D Array
int r = i / size;
int c = i % size;
// we convert in coords on the UI
int x = margin + c * tileSize;
int y = margin + r * tileSize;
// check special case for blank tile
if(tiles[i] == 0) {
if (gameOver) {
g.setColor(FOREGROUND_COLOR);
drawCenteredString(g, "u2713", x, y);
}
continue;
}
// for other tiles
g.setColor(getForeground());
g.fillRoundRect(x, y, tileSize, tileSize, 25, 25);
g.setColor(Color.BLACK);
g.drawRoundRect(x, y, tileSize, tileSize, 25, 25);
g.setColor(Color.WHITE);
drawCenteredString(g, String.valueOf(tiles[i]), x , y);
}
}Ten slotte sal ons die paintComponent-metode, wat van die JPane-klas afgelei is, ignoreer. Ons gebruik dan die drawGrid-metode en dan die drawStartMessage-metode om 'n boodskap te vertoon wat ons vra om te klik om die speletjie te begin:
private void drawStartMessage(Graphics2D g) {
if (gameOver) {
g.setFont(getFont().deriveFont(Font.BOLD, 18));
g.setColor(FOREGROUND_COLOR);
String s = "Click to start new game";
g.drawString(s, (getWidth() - g.getFontMetrics().stringWidth(s)) / 2,
getHeight() - margin);
}
}
private void drawCenteredString(Graphics2D g, String s, int x, int y) {
// center string s for the given tile (x,y)
FontMetrics fm = g.getFontMetrics();
int asc = fm.getAscent();
int desc = fm.getDescent();
g.drawString(s, x + (tileSize - fm.stringWidth(s)) / 2,
y + (asc + (tileSize - (asc + desc)) / 2));
}
@Override
protected void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
Graphics2D g2D = (Graphics2D) g;
g2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
drawGrid(g2D);
drawStartMessage(g2D);
}Reageer op gebruikerhandelinge in die UI
Om die speletjie te laat verloop, is dit nodig om gebruikersaksies in die UI te verwerk. Om dit te doen, voeg ons die implementering van MouseListener op Jpanel en die kode vir die skuif van die etikette by, wat reeds hierbo getoon is:
addMouseListener(new MouseAdapter() {
@Override
public void mousePressed(MouseEvent e) {
// used to let users to interact on the grid by clicking
// it's time to implement interaction with users to move tiles to solve the game !
if (gameOver) {
newGame();
} else {
// get position of the click
int ex = e.getX() - margin;
int ey = e.getY() - margin;
// click in the grid ?
if (ex < 0 || ex > gridSize || ey < 0 || ey > gridSize)
return;
// get position in the grid
int c1 = ex / tileSize;
int r1 = ey / tileSize;
// get position of the blank cell
int c2 = blankPos % size;
int r2 = blankPos / size;
// we convert in the 1D coord
int clickPos = r1 * size + c1;
int dir = 0;
// we search direction for multiple tile moves at once
if (c1 == c2 && Math.abs(r1 - r2) > 0)
dir = (r1 - r2) > 0 ? size : -size;
else if (r1 == r2 && Math.abs(c1 - c2) > 0)
dir = (c1 - c2) > 0 ? 1 : -1;
if (dir != 0) {
// we move tiles in the direction
do {
int newBlankPos = blankPos + dir;
tiles[blankPos] = tiles[newBlankPos];
blankPos = newBlankPos;
} while(blankPos != clickPos);
tiles[blankPos] = 0;
}
// we check if game is solved
gameOver = isSolved();
}
// we repaint panel
repaint();
}
});Die kode word in die konstruktor van die GameOfFifteen-klas geplaas. Heel aan die einde noem ons die newGame-metode om 'n nuwe speletjie te begin.
Volledige speletjie-kode
Die laaste stap voordat jy die speletjie in aksie sien, is om al die stukke kode saam te voeg. Hier is wat gebeur:
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import java.awt.FontMetrics;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.util.Random;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingUtilities;
// We are going to create a Game of 15 Puzzle with Java 8 and Swing
// If you have some questions, feel free to read comments ;)
public class GameOfFifteen extends JPanel { // our grid will be drawn in a dedicated Panel
// Size of our Game of Fifteen instance
private int size;
// Number of tiles
private int nbTiles;
// Grid UI Dimension
private int dimension;
// Foreground Color
private static final Color FOREGROUND_COLOR = new Color(239, 83, 80); // we use arbitrary color
// Random object to shuffle tiles
private static final Random RANDOM = new Random();
// Storing the tiles in a 1D Array of integers
private int[] tiles;
// Size of tile on UI
private int tileSize;
// Position of the blank tile
private int blankPos;
// Margin for the grid on the frame
private int margin;
// Grid UI Size
private int gridSize;
private boolean gameOver; // true if game over, false otherwise
public GameOfFifteen(int size, int dim, int mar) {
this.size = size;
dimension = dim;
margin = mar;
// init tiles
nbTiles = size * size - 1; // -1 because we don't count blank tile
tiles = new int[size * size];
// calculate grid size and tile size
gridSize = (dim - 2 * margin);
tileSize = gridSize / size;
setPreferredSize(new Dimension(dimension, dimension + margin));
setBackground(Color.WHITE);
setForeground(FOREGROUND_COLOR);
setFont(new Font("SansSerif", Font.BOLD, 60));
gameOver = true;
addMouseListener(new MouseAdapter() {
@Override
public void mousePressed(MouseEvent e) {
// used to let users to interact on the grid by clicking
// it's time to implement interaction with users to move tiles to solve the game !
if (gameOver) {
newGame();
} else {
// get position of the click
int ex = e.getX() - margin;
int ey = e.getY() - margin;
// click in the grid ?
if (ex < 0 || ex > gridSize || ey < 0 || ey > gridSize)
return;
// get position in the grid
int c1 = ex / tileSize;
int r1 = ey / tileSize;
// get position of the blank cell
int c2 = blankPos % size;
int r2 = blankPos / size;
// we convert in the 1D coord
int clickPos = r1 * size + c1;
int dir = 0;
// we search direction for multiple tile moves at once
if (c1 == c2 && Math.abs(r1 - r2) > 0)
dir = (r1 - r2) > 0 ? size : -size;
else if (r1 == r2 && Math.abs(c1 - c2) > 0)
dir = (c1 - c2) > 0 ? 1 : -1;
if (dir != 0) {
// we move tiles in the direction
do {
int newBlankPos = blankPos + dir;
tiles[blankPos] = tiles[newBlankPos];
blankPos = newBlankPos;
} while(blankPos != clickPos);
tiles[blankPos] = 0;
}
// we check if game is solved
gameOver = isSolved();
}
// we repaint panel
repaint();
}
});
newGame();
}
private void newGame() {
do {
reset(); // reset in intial state
shuffle(); // shuffle
} while(!isSolvable()); // make it until grid be solvable
gameOver = false;
}
private void reset() {
for (int i = 0; i < tiles.length; i++) {
tiles[i] = (i + 1) % tiles.length;
}
// we set blank cell at the last
blankPos = tiles.length - 1;
}
private void shuffle() {
// don't include the blank tile in the shuffle, leave in the solved position
int n = nbTiles;
while (n > 1) {
int r = RANDOM.nextInt(n--);
int tmp = tiles[r];
tiles[r] = tiles[n];
tiles[n] = tmp;
}
}
// Only half permutations of the puzzle are solvable.
// Whenever a tile is preceded by a tile with higher value it counts
// as an inversion. In our case, with the blank tile in the solved position,
// the number of inversions must be even for the puzzle to be solvable
private boolean isSolvable() {
int countInversions = 0;
for (int i = 0; i < nbTiles; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (tiles[j] > tiles[i])
countInversions++;
}
}
return countInversions % 2 == 0;
}
private boolean isSolved() {
if (tiles[tiles.length - 1] != 0) // if blank tile is not in the solved position ==> not solved
return false;
for (int i = nbTiles - 1; i >= 0; i--) {
if (tiles[i] != i + 1)
return false;
}
return true;
}
private void drawGrid(Graphics2D g) {
for (int i = 0; i < tiles.length; i++) {
// we convert 1D coords to 2D coords given the size of the 2D Array
int r = i / size;
int c = i % size;
// we convert in coords on the UI
int x = margin + c * tileSize;
int y = margin + r * tileSize;
// check special case for blank tile
if(tiles[i] == 0) {
if (gameOver) {
g.setColor(FOREGROUND_COLOR);
drawCenteredString(g, "u2713", x, y);
}
continue;
}
// for other tiles
g.setColor(getForeground());
g.fillRoundRect(x, y, tileSize, tileSize, 25, 25);
g.setColor(Color.BLACK);
g.drawRoundRect(x, y, tileSize, tileSize, 25, 25);
g.setColor(Color.WHITE);
drawCenteredString(g, String.valueOf(tiles[i]), x , y);
}
}
private void drawStartMessage(Graphics2D g) {
if (gameOver) {
g.setFont(getFont().deriveFont(Font.BOLD, 18));
g.setColor(FOREGROUND_COLOR);
String s = "Click to start new game";
g.drawString(s, (getWidth() - g.getFontMetrics().stringWidth(s)) / 2,
getHeight() - margin);
}
}
private void drawCenteredString(Graphics2D g, String s, int x, int y) {
// center string s for the given tile (x,y)
FontMetrics fm = g.getFontMetrics();
int asc = fm.getAscent();
int desc = fm.getDescent();
g.drawString(s, x + (tileSize - fm.stringWidth(s)) / 2,
y + (asc + (tileSize - (asc + desc)) / 2));
}
@Override
protected void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
Graphics2D g2D = (Graphics2D) g;
g2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
drawGrid(g2D);
drawStartMessage(g2D);
}
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(() -> {
JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setTitle("Game of Fifteen");
frame.setResizable(false);
frame.add(new GameOfFifteen(4, 550, 30), BorderLayout.CENTER);
frame.pack();
// center on the screen
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setVisible(true);
});
}
}Laastens, kom ons speel!
Dit is tyd om die speletjie te begin en dit in aksie te toets. Die veld moet so lyk:
Kom ons probeer om die legkaart op te los. As alles goed gegaan het, kry ons dit:
Dis al. Het jy meer verwag? 🙂
Skillbox beveel aan:
- Praktiese kursus .
- Toegepaste aanlyn kursus .
- Twee-jaar praktiese kursus .
Bron: will.com