🥇 Java मध्ये टॅग करा - एक पूर्ण खेळ कसा विकसित करायचा

"पंधरा" किंवा "पंधरा" जगभरात लोकप्रिय असलेल्या साध्या लॉजिक गेमचे एक उत्कृष्ट उदाहरण आहे. कोडे सोडवण्‍यासाठी, तुम्‍हाला सर्वात लहान ते सर्वात मोठे असे क्रमाने चौरस लावावे लागतील. हे सोपे नाही, परंतु ते मनोरंजक आहे.

आजच्या ट्युटोरियलमध्ये आम्ही तुम्हाला Eclipse सह Java 8 मध्ये Fifteen कसे विकसित करायचे ते दाखवू. UI विकसित करण्यासाठी आम्ही स्विंग API वापरू.

आम्ही आठवण करून देतो: सर्व Habr वाचकांसाठी - Habr प्रोमो कोड वापरून कोणत्याही स्किलबॉक्स कोर्समध्ये नावनोंदणी करताना 10 रूबल सवलत.

स्किलबॉक्स शिफारस करतो: शैक्षणिक ऑनलाइन अभ्यासक्रम "प्रोफेशन जावा डेव्हलपर".

गेम डिझाइन

या टप्प्यावर आपल्याला गुणधर्म परिभाषित करणे आवश्यक आहे:

आकार - खेळण्याच्या मैदानाचा आकार;
nbTiles — फील्डमधील टॅगची संख्या. nbTiles = आकार* आकार - 1;
टाइल्स हा एक टॅग आहे जो पूर्णांकांचा एक-आयामी अॅरे आहे. प्रत्येक टॅगला श्रेणी [0, nbTiles] मध्ये एक अद्वितीय मूल्य प्राप्त होईल. शून्य रिक्त चौकोन दर्शवतो;
blankPos — रिकाम्या चौरसाची स्थिती.

खेळ तर्क

आम्हाला नवीन गेम स्थिती सुरू करण्यासाठी वापरण्यात येणारी रीसेट पद्धत परिभाषित करण्याची आवश्यकता आहे. अशा प्रकारे आपण टॅग अॅरेच्या प्रत्येक घटकासाठी मूल्य सेट करू. बरं, मग आपण अॅरेच्या शेवटच्या स्थितीत blankPos ठेवतो.

टॅगच्या अॅरेमध्ये फेरबदल करण्यासाठी आम्हाला शफल पद्धत देखील आवश्यक आहे. रिकाम्या टॅगला त्याच स्थितीत ठेवण्यासाठी आम्ही शफल प्रक्रियेमध्ये समाविष्ट करत नाही.

कोड्याच्या केवळ अर्ध्या संभाव्य सुरुवातीच्या पोझिशन्समध्ये एक उपाय असल्याने, वर्तमान लेआउट अगदी सोडवण्यायोग्य आहे याची खात्री करण्यासाठी तुम्हाला परिणामी शफल परिणाम तपासण्याची आवश्यकता आहे. हे करण्यासाठी, आम्ही isSolvable पद्धत परिभाषित करतो.

एखाद्या विशिष्ट टॅगच्या अगोदर उच्च मूल्य असलेल्या टॅग असल्यास, ते उलट मानले जाते. जेव्हा रिकामी जागा असते, तेव्हा कोडे सोडवता येण्यासाठी उलट्यांची संख्या सम असायला हवी. म्हणून आम्ही व्युत्क्रमांची संख्या मोजतो आणि जर संख्या सम असेल तर सत्य मिळवतो.

मग आमचा गेम ऑफ फिफ्टीन लेआउट सोडवला आहे की नाही हे तपासण्यासाठी isSolved पद्धत परिभाषित करणे महत्वाचे आहे. प्रथम आपण रिकामी जागा कुठे आहे ते पाहू. जर प्रारंभिक स्थितीत असेल, तर वर्तमान संरेखन नवीन आहे, पूर्वी ठरवलेले नाही. आम्ही नंतर उलट क्रमाने टाइल्सद्वारे पुनरावृत्ती करतो आणि जर टॅगचे मूल्य संबंधित निर्देशांक +1 पेक्षा वेगळे असेल तर आम्ही चुकीचे परत करतो. अन्यथा, पद्धतीच्या शेवटी, कोडे आधीच सोडवले गेले असल्याने ते खरे ठरण्याची वेळ आली आहे.

परिभाषित करणे आवश्यक असलेली दुसरी पद्धत म्हणजे newGame. गेमचे नवीन उदाहरण तयार करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, आम्ही खेळण्याचे क्षेत्र रीसेट करतो, नंतर ते शफल करतो आणि खेळण्याची स्थिती निराकरण करण्यायोग्य होईपर्यंत सुरू ठेवतो.

येथे टॅगच्या मुख्य तर्कासह एक उदाहरण कोड आहे:

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;
}

शेवटी, तुम्हाला अॅरेमधील टॅगची हालचाल प्रोग्राम करणे आवश्यक आहे. कर्सर हालचालीला प्रतिसाद देण्यासाठी हा कोड नंतर कॉलबॅकद्वारे कॉल केला जाईल. आमचा गेम एकाच वेळी अनेक टाइल हालचालींना समर्थन देईल. अशा प्रकारे, आम्ही स्क्रीनवरील दाबलेल्या स्थितीचे टॅगमध्ये रूपांतर केल्यानंतर, आम्हाला रिकाम्या टॅगची स्थिती मिळते आणि एकाच वेळी त्याच्या अनेक हालचालींना समर्थन देण्यासाठी हालचालीची दिशा शोधतो.

येथे एक कोड उदाहरण आहे:

// 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;

आम्ही स्विंग API वापरून UI विकसित करतो

इंटरफेसवर काम करण्याची वेळ आली आहे. प्रथम आपण Jpanel क्लास घेऊ. मग आम्ही फील्डवर टॅग काढतो - प्रत्येकाच्या आकारांची गणना करण्यासाठी, आम्ही गेम कन्स्ट्रक्टर पॅरामीटरमध्ये निर्दिष्ट केलेला डेटा वापरू:

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

मार्जिन हा गेम कन्स्ट्रक्टरमध्ये सेट केलेला पॅरामीटर देखील आहे.

आता आपल्याला स्क्रीनवर ग्रिड आणि स्पॉट्स काढण्यासाठी drawGrid पद्धत परिभाषित करायची आहे. आम्ही टॅगच्या अॅरेचे विश्लेषण करतो आणि निर्देशांकांना वापरकर्ता इंटरफेस निर्देशांकांमध्ये रूपांतरित करतो. नंतर मध्यभागी संबंधित क्रमांकासह प्रत्येक स्पॉट काढा:

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);
  }
}

शेवटी, पेंटकम्पोनेंट पद्धत ओव्हरराइड करूया, जी जेपीने क्लासमधून प्राप्त होते. त्यानंतर आम्ही ड्रॉग्रिड पद्धत वापरतो, त्यानंतर ड्रॉस्टार्ट मेसेज पद्धत वापरतो आणि गेम सुरू करण्यासाठी क्लिक करण्यास सांगणारा संदेश प्रदर्शित करतो:

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 मधील वापरकर्त्याच्या क्रियांवर प्रतिक्रिया देणे

गेमचा कोर्स चालवण्यासाठी, UI मध्ये वापरकर्त्याच्या क्रियांवर प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, Jpanel वर MouseListener ची अंमलबजावणी आणि वर दर्शविलेले स्पॉट्ससाठी कोड जोडा:

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();
  }
});

आम्ही गेमऑफफिफ्टीन वर्गाच्या कन्स्ट्रक्टरमध्ये कोड ठेवतो. अगदी शेवटी, आम्ही नवीन गेम सुरू करण्यासाठी newGame पद्धत म्हणतो.

पूर्ण गेम कोड

गेम कृतीत पाहण्यापूर्वी शेवटची पायरी म्हणजे सर्व कोड घटक एकत्र ठेवणे. काय होते ते येथे आहे:

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);
    });
  }
 
 
}

शेवटी, चला खेळूया!

गेम लॉन्च करण्याची आणि कृतीत चाचणी घेण्याची ही वेळ आहे. फील्ड यासारखे दिसले पाहिजे:

चला कोडे सोडवण्याचा प्रयत्न करूया. जर सर्व काही ठीक झाले तर आम्हाला हे मिळेल:

इतकंच. तुम्हाला अधिक अपेक्षा होती का? 🙂

स्किलबॉक्स शिफारस करतो:

प्रॅक्टिकल कोर्स "मोबाइल डेव्हलपर प्रो".

ऑनलाईन कोर्स लागू केला "पायथन डेटा विश्लेषक".

दोन वर्षांचा प्रॅक्टिकल कोर्स "मी प्रो वेब डेव्हलपर आहे".

स्त्रोत: www.habr.com

जावा मधील "टॅग" - संपूर्ण गेम कसा विकसित करायचा