«Он бес» немесе «он бес» бүкіл әлемде танымал қарапайым логикалық ойынның тамаша үлгісі болып табылады. Сөзжұмбақты шешу үшін сандары бар квадраттарды кішіден үлкенге қарай ретімен орналастыру керек. Бұл оңай емес, бірақ бұл қызықты.
Бүгінгі оқулықта біз Eclipse көмегімен Java 8 жүйесінде он бесті қалай әзірлеу керектігін көрсетеміз. UI әзірлеу үшін біз Swing API қолданамыз.
Біз еске саламыз: «Хабрдың» барлық оқырмандары үшін - «Habr» жарнамалық кодын пайдаланып кез келген Skillbox курсына жазылу кезінде 10 000 рубль көлемінде жеңілдік.
Skillbox ұсынады: Білім беру онлайн курсы .
Ойын дизайны
Бұл кезеңде сіз қасиеттерді анықтауыңыз керек:
- Size — ойын алаңының өлшемі;
- nbTiles — өрістегі тегтер саны. nbTiles = өлшем*өлшем - 1;
- Тақталар - бүтін сандардың бір өлшемді массиві болып табылатын тег. Тегтердің әрқайсысы [0, nbTiles] ауқымында бірегей мән алады. Нөл бос шаршыны көрсетеді;
- blankPos — бос шаршының орны.
Ойын логикасы
Жаңа ойын орнын инициализациялау үшін пайдаланылатын қалпына келтіру әдісін анықтауымыз керек. Осылайша біз тегтер массивінің әрбір элементі үшін мән орнатамыз. Олай болса, массивтің соңғы орнына blankPos орналастырамыз.
Бізге тегтер массивін араластыру үшін араластыру әдісі де қажет. Біз бос тегті сол күйде қалдыру үшін араластыру процесіне қоспаймыз.
Пазлдың мүмкін болатын бастапқы позицияларының жартысы ғана шешімге ие болғандықтан, ағымдағы орналасудың біркелкі шешілетініне көз жеткізу үшін алынған араластыру нәтижесін тексеру керек. Ол үшін isSolvable әдісін анықтаймыз.
Егер белгілі бір тегтің алдында мәні жоғары тег болса, ол инверсия болып саналады. Бос орын орнында болғанда, басқатырғыш шешілетін болуы үшін инверсиялар саны жұп болуы керек. Сонымен, біз инверсиялардың санын есептейміз және егер сан жұп болса, шындықты қайтарамыз.
Содан кейін біздің Game Of Fifteen макетінің шешілгенін тексеру үшін isSolved әдісін анықтау маңызды. Алдымен біз бос орынның қай жерде екенін қарастырамыз. Егер бастапқы күйде болса, онда ағымдағы туралау жаңа, бұрын шешілмеген. Содан кейін біз плиткаларды кері ретпен қайталаймыз және тегтің мәні сәйкес +1 индексінен өзгеше болса, біз жалған мәнін қайтарамыз. Әйтпесе, әдістің соңында ақиқатқа қайтару уақыты келді, өйткені басқатырғыш шешілген.
Анықталуды қажет ететін тағы бір әдіс - newGame. Ойынның жаңа данасын жасау қажет. Мұны істеу үшін біз ойын өрісін қалпына келтіреміз, содан кейін оны араластырамыз және ойнау орны шешілгенше жалғастырамыз.
Мұнда тегтің негізгі логикасы бар мысал код берілген:
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;
}Соңында массивтегі тегтердің қозғалысын бағдарламалау керек. Бұл код курсордың қозғалысына жауап беру үшін кейінірек кері шақыру арқылы шақырылады. Біздің ойын бір уақытта бірнеше плитка қозғалысын қолдайды. Осылайша, экрандағы басылған орынды тегке айналдырғаннан кейін біз бос тегтің орнын аламыз және оның бірнеше қозғалысын бір уақытта қолдау үшін қозғалыс бағытын іздейміз.
Міне мысал код:
// 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;Біз Swing API көмегімен UI әзірлейміз
Интерфейспен жұмыс істеу уақыты келді. Алдымен біз Jpanel сыныбын аламыз. Содан кейін біз өрісте тегтерді саламыз - әрқайсысының өлшемдерін есептеу үшін ойын конструкторының параметрінде көрсетілген деректерді қолданамыз:
gridSize = (dim - 2 * margin);
tileSize = gridSize / size;Маржа сонымен қатар ойын конструкторында орнатылған параметр болып табылады.
Енді экрандағы тор мен нүктелерді салу үшін drawGrid әдісін анықтауымыз керек. Біз тегтер массивін талдаймыз және координаттарды пайдаланушы интерфейсінің координатасына түрлендіреміз. Содан кейін әр нүктені ортасында сәйкес нөмірмен сызыңыз:
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);
}
}Соңында, JPane класынан алынған paintComponent әдісін қайта анықтайық. Одан кейін ойынды бастау үшін басуды сұрайтын хабарды көрсету үшін drawGrid әдісін, одан кейін drawStartMessage әдісін қолданамыз:
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 пайдаланушы әрекеттеріне әрекет ету
Ойын өз бағытын орындау үшін пайдаланушы интерфейсінде пайдаланушы әрекеттерін өңдеу керек. Ол үшін Jpanel жүйесінде MouseListener іске асырылуын және жоғарыда көрсетілген дақтарды жылжыту кодын қосыңыз:
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();
}
});Біз кодты GameOfFifteen класының конструкторына орналастырамыз. Ең соңында біз жаңа ойынды бастау үшін newGame әдісін шақырамыз.
Толық ойын коды
Ойынның әрекетін көру алдындағы соңғы қадам барлық код элементтерін біріктіру болып табылады. Не болады:
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);
});
}
}Соңында, ойнайық!
Ойынды іске қосып, оны әрекетте сынау уақыты келді. Өріс келесідей болуы керек:
Сөзжұмбақты шешуге тырысайық. Егер бәрі жақсы болса, біз мынаны аламыз:
Осымен болды. Сіз көбірек күттіңіз бе? 🙂
Skillbox ұсынады:
- Практикалық курс .
- Қолданбалы онлайн курс .
- Екі жылдық практикалық курс .
Ақпарат көзі: www.habr.com