જાવામાં "ટેગ" - સંપૂર્ણ રમત કેવી રીતે વિકસાવવી

"પંદર" અથવા "પંદર" એક સરળ તર્કશાસ્ત્રની રમતનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જે સમગ્ર વિશ્વમાં લોકપ્રિય છે. પઝલ ઉકેલવા માટે, તમારે નાનાથી મોટા સુધીના ચોરસને સંખ્યાઓ સાથે ગોઠવવાની જરૂર છે. તે સરળ નથી, પરંતુ તે રસપ્રદ છે.

આજના ટ્યુટોરીયલમાં અમે તમને બતાવીશું કે Eclipse સાથે Java 8 માં Fifteen ને કેવી રીતે ડેવલપ કરવું. UI વિકસાવવા માટે અમે Swing API નો ઉપયોગ કરીશું.

અમે યાદ કરાવીએ છીએ: Habrના તમામ વાચકો માટે - Habr પ્રોમો કોડનો ઉપયોગ કરીને કોઈપણ સ્કિલબોક્સ કોર્સમાં નોંધણી કરતી વખતે 10 રૂબલ ડિસ્કાઉન્ટ.

સ્કિલબોક્સ ભલામણ કરે છે: શૈક્ષણિક ઓનલાઈન કોર્સ "પ્રોફેશન જાવા ડેવલપર".

રમત ડિઝાઇન

આ તબક્કે તમારે ગુણધર્મોને વ્યાખ્યાયિત કરવાની જરૂર છે:

• કદ - રમતના ક્ષેત્રનું કદ;
• nbTiles — ક્ષેત્રમાં ટૅગ્સની સંખ્યા. nbTiles = કદ*કદ - 1;
• ટાઇલ્સ એ એક ટૅગ છે જે પૂર્ણાંકોની એક-પરિમાણીય શ્રેણી છે. દરેક ટેગ શ્રેણી [0, nbTiles] માં અનન્ય મૂલ્ય પ્રાપ્ત કરશે. શૂન્ય ખાલી ચોરસ સૂચવે છે;
• blankPos — ખાલી ચોરસની સ્થિતિ.

રમત તર્ક

અમારે નવી રમતની સ્થિતિ શરૂ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી રીસેટ પદ્ધતિને વ્યાખ્યાયિત કરવાની જરૂર છે. આ રીતે આપણે ટૅગ્સ એરેના દરેક ઘટક માટે મૂલ્ય સેટ કરીએ છીએ. સારું, પછી આપણે એરેની છેલ્લી સ્થિતિમાં ખાલી પોસ મૂકીએ છીએ.

ટૅગ્સની એરેને શફલ કરવા માટે અમને શફલ પદ્ધતિની પણ જરૂર છે. અમે શફલિંગ પ્રક્રિયામાં ખાલી ટૅગને તે જ સ્થિતિમાં છોડવા માટે શામેલ કરતા નથી.

કારણ કે પઝલની સંભવિત પ્રારંભિક સ્થિતિઓમાંથી માત્ર અડધામાં ઉકેલ છે, તમારે વર્તમાન લેઆઉટ પણ ઉકેલી શકાય તેવું છે તેની ખાતરી કરવા માટે પરિણામી શફલ પરિણામ તપાસવાની જરૂર છે. આ કરવા માટે, અમે isSolvable પદ્ધતિ વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ.

જો કોઈ ચોક્કસ ટૅગ ઊંચા મૂલ્યવાળા ટૅગની આગળ હોય, તો તેને વ્યુત્ક્રમ ગણવામાં આવે છે. જ્યારે ખાલી જગ્યા જગ્યાએ હોય, ત્યારે પઝલ ઉકેલી શકાય તે માટે વ્યુત્ક્રમોની સંખ્યા સમાન હોવી જોઈએ. તેથી આપણે વ્યુત્ક્રમોની સંખ્યા ગણીએ છીએ અને જો સંખ્યા સમ હોય તો સાચા પરત કરીએ છીએ.

પછી અમારી ગેમ ઓફ ફિફ્ટીન લેઆઉટ સોલ્વ થાય છે કે કેમ તે તપાસવા માટે isSolved પદ્ધતિને વ્યાખ્યાયિત કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. પહેલા આપણે જોઈએ કે ખાલી જગ્યા ક્યાં છે. જો પ્રારંભિક સ્થિતિમાં, તો વર્તમાન સંરેખણ નવું છે, અગાઉ નક્કી કરવામાં આવ્યું નથી. પછી અમે ટાઇલ્સ દ્વારા વિપરીત ક્રમમાં પુનરાવર્તિત કરીએ છીએ, અને જો ટેગની કિંમત અનુરૂપ અનુક્રમણિકા +1 કરતા અલગ હોય, તો અમે ખોટા પરત કરીએ છીએ. નહિંતર, પદ્ધતિના અંતે તે સાચું પરત કરવાનો સમય છે કારણ કે પઝલ પહેલેથી જ ઉકેલાઈ ગઈ છે.

બીજી પદ્ધતિ કે જેને વ્યાખ્યાયિત કરવાની જરૂર છે તે છે newGame. રમતનો નવો દાખલો બનાવવો જરૂરી છે. આ કરવા માટે, અમે પ્લેઇંગ ફિલ્ડ રીસેટ કરીએ છીએ, પછી તેને શફલ કરીએ છીએ અને જ્યાં સુધી પ્લેઇંગ પોઝિશન રિઝોલ્વેબલ ન થાય ત્યાં સુધી ચાલુ રાખો.

અહીં ટેગના મુખ્ય તર્ક સાથેનો એક ઉદાહરણ કોડ છે:

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;
}

છેલ્લે, તમારે એરેમાં ટૅગ્સની હિલચાલને પ્રોગ્રામ કરવાની જરૂર છે. કર્સરની હિલચાલને પ્રતિસાદ આપવા માટે આ કોડને પાછળથી કૉલબેક દ્વારા કૉલ કરવામાં આવશે. અમારી રમત એક જ સમયે બહુવિધ ટાઇલ હલનચલનને સપોર્ટ કરશે. આમ, અમે સ્ક્રીન પર દબાયેલી સ્થિતિને ટેગમાં રૂપાંતરિત કર્યા પછી, અમે ખાલી ટેગની સ્થિતિ મેળવીએ છીએ અને એક જ સમયે તેની ઘણી હિલચાલને ટેકો આપવા માટે હલનચલનની દિશા શોધીએ છીએ.

અહીં એક કોડ ઉદાહરણ છે:

// 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;

અમે સ્વિંગ API નો ઉપયોગ કરીને UI વિકસાવીએ છીએ

ઇન્ટરફેસ પર કામ કરવાનો આ સમય છે. પહેલા આપણે Jpanel ક્લાસ લઈએ. પછી અમે ફીલ્ડ પર ટૅગ્સ દોરીએ છીએ - દરેકના કદની ગણતરી કરવા માટે, અમે ગેમ કન્સ્ટ્રક્ટર પેરામીટરમાં ઉલ્લેખિત ડેટાનો ઉપયોગ કરીશું:

gridSize = (dim  -  2 * margin);
tileSize = gridSize / size;

માર્જિન એ ગેમ કન્સ્ટ્રક્ટરમાં સેટ કરેલ પેરામીટર પણ છે.

હવે સ્ક્રીન પર ગ્રીડ અને સ્પોટ્સ દોરવા માટે આપણે ડ્રોગ્રીડ પદ્ધતિને વ્યાખ્યાયિત કરવાની જરૂર છે. અમે ટૅગ્સની એરેનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ અને કોઓર્ડિનેટ્સને યુઝર ઇન્ટરફેસ કોઓર્ડિનેટ્સમાં કન્વર્ટ કરીએ છીએ. પછી કેન્દ્રમાં અનુરૂપ સંખ્યા સાથે દરેક સ્થળ દોરો:

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);
  }
}

છેલ્લે, ચાલો પેઇન્ટ કમ્પોનન્ટ પદ્ધતિને ઓવરરાઇડ કરીએ, જે JPane ક્લાસમાંથી ઉતરી આવે છે. અમે પછી ડ્રોગ્રિડ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, અને પછી ડ્રોસ્ટાર્ટમેસેજ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સંદેશ પ્રદર્શિત કરવા માટે અમને રમત શરૂ કરવા માટે ક્લિક કરવાનું કહે છે:

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);
}

UI માં વપરાશકર્તાની ક્રિયાઓ પર પ્રતિક્રિયા

રમત તેના અભ્યાસક્રમને ચલાવવા માટે, UI માં વપરાશકર્તાની ક્રિયાઓ પર પ્રક્રિયા કરવી જરૂરી છે. આ કરવા માટે, Jpanel પર MouseListener ના અમલીકરણ અને સ્થળાંતર માટેનો કોડ ઉમેરો, જે પહેલાથી ઉપર બતાવેલ છે:

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();
  }
});

અમે કોડને GameOfFifteen વર્ગના કન્સ્ટ્રક્ટરમાં મૂકીએ છીએ. ખૂબ જ અંતે, અમે નવી રમત શરૂ કરવા માટે newGame પદ્ધતિ કહીએ છીએ.

સંપૂર્ણ રમત કોડ

રમતને ક્રિયામાં જોતા પહેલાનું છેલ્લું પગલું એ તમામ કોડ ઘટકોને એકસાથે મૂકવાનું છે. શું થાય છે તે અહીં છે:

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);
    });
  }
 
 
}

છેલ્લે, ચાલો રમીએ!

આ રમતને લોન્ચ કરવાનો અને તેને ક્રિયામાં ચકાસવાનો સમય છે. ક્ષેત્ર આના જેવું દેખાવું જોઈએ:

ચાલો કોયડો ઉકેલવાનો પ્રયાસ કરીએ. જો બધું બરાબર રહ્યું, તો અમને આ મળશે:

બસ એટલું જ. શું તમે વધુ અપેક્ષા રાખી હતી? 🙂

સ્કિલબોક્સ ભલામણ કરે છે:

• પ્રેક્ટિકલ કોર્સ "મોબાઇલ ડેવલપર પ્રો".
• ઓનલાઈન કોર્સ લાગુ કર્યો "પાયથોન ડેટા એનાલિસ્ટ".
• બે વર્ષનો પ્રેક્ટિકલ કોર્સ "હું પ્રો વેબ ડેવલપર છું".

સોર્સ: www.habr.com