🥇 Java मा ट्याग - कसरी पूर्ण खेल विकास गर्ने

"पन्ध्र" वा "पन्ध्र" संसारभरि लोकप्रिय भएको साधारण तर्क खेलको उत्कृष्ट उदाहरण हो। पज्जल हल गर्नको लागि, तपाईंले वर्गहरूलाई सानोदेखि ठूलोसम्म क्रमबद्ध रूपमा व्यवस्थित गर्न आवश्यक छ। यो सजिलो छैन, तर यो रोचक छ।

आजको ट्यूटोरियलमा हामी तपाइँलाई Eclipse सँग Java 8 मा Fifteen लाई कसरी विकास गर्ने भनेर देखाउनेछौँ। UI विकास गर्न हामी स्विंग API प्रयोग गर्नेछौं।

हामी सम्झाउँछौं: सबै Habr पाठकहरूका लागि - Habr प्रोमो कोड प्रयोग गरी कुनै पनि Skillbox पाठ्यक्रममा भर्ना गर्दा १०,००० रूबल छुट।

Skillbox सिफारिस गर्दछ: शैक्षिक अनलाइन पाठ्यक्रम "पेशे जाभा विकासकर्ता".

खेल डिजाइन

यस चरणमा तपाईंले गुणहरू परिभाषित गर्न आवश्यक छ:

आकार - खेल मैदान को आकार;
nbTiles - फिल्डमा ट्यागहरूको संख्या। nbTiles = साइज * साइज - 1;
टाइलहरू एक ट्याग हो जुन पूर्णांकहरूको एक-आयामी एरे हो। प्रत्येक ट्यागले दायरा [0, nbTiles] मा एक अद्वितीय मान प्राप्त गर्नेछ। शून्यले खाली वर्गलाई संकेत गर्छ;
blankPos — खाली वर्गको स्थिति।

खेल तर्क

हामीले नयाँ खेल स्थिति सुरु गर्न प्रयोग गरिएको रिसेट विधि परिभाषित गर्न आवश्यक छ। यसरी हामीले ट्याग एरेको प्रत्येक तत्वको लागि मान सेट गर्छौं। ठिक छ, त्यसपछि हामी एरेको अन्तिम स्थानमा खाली पोस राख्छौं।

हामीलाई ट्यागहरूको एरे फेरबदल गर्नको लागि फेरबदल विधि पनि चाहिन्छ। हामी खाली ट्यागलाई समान स्थितिमा छोड्नको लागि फेरबदल प्रक्रियामा समावेश गर्दैनौं।

पजलको सम्भावित प्रारम्भिक स्थानहरूको मात्र आधामा समाधान भएको हुनाले, तपाईंले हालको लेआउट पनि समाधान गर्न सकिने छ भनी सुनिश्चित गर्नको लागि नतिजा फेरबदल जाँच गर्न आवश्यक छ। यो गर्नको लागि, हामी isSolvable विधि परिभाषित गर्छौं।

यदि कुनै विशेष ट्यागको अगाडि उच्च मूल्य भएको ट्याग छ भने, यसलाई उल्टो मानिन्छ। जब खाली ठाउँ ठाउँमा हुन्छ, पजल समाधान गर्नको लागि उल्टो संख्या पनि हुनुपर्छ। त्यसोभए हामी इनभर्सनको संख्या गणना गर्छौं र यदि संख्या बराबर छ भने सही फर्काउँछौं।

त्यसपछि हाम्रो गेम अफ फिफ्टीन लेआउट हल भएको छ कि छैन भनी जाँच गर्न isSolved विधि परिभाषित गर्न महत्त्वपूर्ण छ। पहिले हामी खाली ठाउँ कहाँ छ भनेर हेर्छौं। यदि प्रारम्भिक स्थितिमा, त्यसपछि हालको पङ्क्तिबद्धता नयाँ छ, पहिले निर्णय गरिएको छैन। हामी त्यसपछि उल्टो क्रममा टाइलहरू मार्फत दोहोर्याउँछौं, र यदि ट्यागको मान सम्बन्धित अनुक्रमणिका +1 भन्दा फरक छ भने, हामी गलत फर्काउँछौं। अन्यथा, विधिको अन्त्यमा यो साँचो फर्किने समय हो किनभने पजल पहिले नै हल भइसकेको छ।

परिभाषित गर्न आवश्यक अर्को विधि हो newGame। यो खेलको नयाँ उदाहरण सिर्जना गर्न आवश्यक छ। यो गर्नको लागि, हामी खेल मैदान रिसेट गर्छौं, त्यसपछि यसलाई फेरबदल गर्नुहोस् र प्ले स्थिति समाधान योग्य नभएसम्म जारी राख्नुहोस्।

यहाँ ट्यागको कुञ्जी तर्कको साथ एउटा उदाहरण कोड छ:

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;
}

अन्तमा, तपाईंले एरेमा ट्यागहरूको आन्दोलनलाई प्रोग्राम गर्न आवश्यक छ। यो कोड कर्सर आन्दोलनमा प्रतिक्रिया दिन कलब्याक मार्फत पछि कल गरिनेछ। हाम्रो खेलले एकै समयमा धेरै टाइल आन्दोलनहरूलाई समर्थन गर्नेछ। यसरी, हामीले स्क्रिनमा थिचिएको स्थितिलाई ट्यागमा रूपान्तरण गरेपछि, हामीले खाली ट्यागको स्थिति पाउँछौं र एकै समयमा यसको धेरै आन्दोलनहरूलाई समर्थन गर्न आन्दोलनको दिशा खोज्छौं।

यहाँ एउटा कोड उदाहरण हो:

// 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;

हामी स्विङ एपीआई प्रयोग गरेर UI विकास गर्छौं

यो इन्टरफेसमा काम गर्ने समय हो। पहिले हामी Jpanel कक्षा लिन्छौं। त्यसपछि हामी फिल्डमा ट्यागहरू कोर्छौं - प्रत्येकको साइज गणना गर्न, हामी खेल कन्स्ट्रक्टर प्यारामिटरमा निर्दिष्ट डेटा प्रयोग गर्नेछौं:

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

मार्जिन पनि खेल कन्स्ट्रक्टरमा सेट गरिएको प्यारामिटर हो।

अब हामीले स्क्रिनमा ग्रिड र स्पटहरू कोर्नको लागि drawGrid विधि परिभाषित गर्न आवश्यक छ। हामी ट्यागहरूको एर्रे विश्लेषण गर्छौं र निर्देशांकहरूलाई प्रयोगकर्ता इन्टरफेस निर्देशांकहरूमा रूपान्तरण गर्छौं। त्यसपछि केन्द्रमा सम्बन्धित संख्याको साथ प्रत्येक स्थान कोर्नुहोस्:

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);
  }
}

अन्तमा, पेंटकम्पोनेन्ट विधिलाई ओभरराइड गरौं, जुन JPane वर्गबाट आएको हो। हामी त्यसपछि drawGrid विधि प्रयोग गर्छौं, खेल सुरु गर्न क्लिक गर्न हामीलाई प्रोत्साहन गर्ने सन्देश प्रदर्शन गर्न drawStartMessage विधि द्वारा पछ्याउँछौं:

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 मा प्रयोगकर्ता कार्यहरूमा प्रतिक्रिया दिँदै

खेल यसको पाठ्यक्रम चलाउनको लागि, UI मा प्रयोगकर्ता कार्यहरू प्रशोधन गर्न आवश्यक छ। यो गर्नको लागि, Jpanel मा MouseListener कार्यान्वयन थप्नुहोस् र स्पटहरू सार्नको लागि कोड, पहिले नै माथि देखाइएको छ:

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();
  }
});

हामी गेमअफफाइन कक्षाको कन्स्ट्रक्टरमा कोड राख्छौं। धेरै अन्तमा, हामी नयाँ खेल सुरु गर्न newGame विधि कल गर्छौं।

पूर्ण खेल कोड

कार्यमा खेल हेर्नु अघि अन्तिम चरण भनेको सबै कोड तत्वहरू सँगै राख्नु हो। यहाँ के हुन्छ:

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);
    });
  }
 
 
}

अन्तमा, खेलौं!

यो खेल सुरु गर्ने र कार्यमा परीक्षण गर्ने समय हो। क्षेत्र यस्तो हुनुपर्छ:

पजल समाधान गर्ने प्रयास गरौं। यदि सबै कुरा राम्रो भयो भने, हामीले यो पाउँछौं:

यति नै। के तपाईंले थप आशा गर्नुभयो? 🙂

Skillbox सिफारिस गर्दछ:

व्यावहारिक पाठ्यक्रम "मोबाइल विकासकर्ता प्रो".

अनलाइन पाठ्यक्रम लागू गरियो "पाइथन डाटा विश्लेषक".

दुई वर्षे व्यावहारिक पाठ्यक्रम "म एक प्रो वेब विकासकर्ता हुँ".

स्रोत: www.habr.com

जाभामा "ट्याग" - कसरी पूर्ण खेल विकास गर्ने