最近在写优雅代码系列的时候，由于程序偏向算法性，代码写得比较PO。于是今天打算用OO来写火柴游戏。谁知道，一旦打开我那OO思想的闸门，就让我意识到什么是厚积薄发，各种设计模式便如一个个性感的美女一样浮现在我脑海中，令我欲罢不能。于是一个个的类便如雪片一般飘散开来。写到兴起，竟抛弃了火柴游戏的实现，写成了一个“多位数运算控制台显示系统”的怪胎。首先来看下这个系统的使用方法：
public static void main(String[] args) {
MultiDigit num1 = new MultiDigit(42723);
MultiDigit num2 = new MultiDigit(2577);
Operation op = OperFactory.getOper('+');
Expression exp = new Expression(num1,num2,op);
exp.draw();
}
执行后，运行结果如下：
M M MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM M M MMMM MMMM MMMM MMMM
M M M M M M | M M M M --- M M M M M M M M
MMMM MMMM M MMMM MMMM -+- MMMM MMMM M M MMMM MMMM MMMM M M M M
M M M M M | M M M M --- M M M M M M M
M MMMM M MMMM MMMM MMMM MMMM M M M MMMM MMMM MMMM MMMM
且不论这里显示效果不是太好，来说一下这个系统的设计。整个系统大概用到了“单例模式”，“模板模式”，“享元模式”,“工厂模式”，大概20个类，有极佳的可扩展性。不是太难，就不拿出来了。
好了，有了以上这个超强的显示系统。再来分析一下火柴游戏的算法。首先来看一下这张表：
数字 加一 减一 自移动
0 8 6,9
1
2 3
3 9 2
.
.
.
9 8 5,3 6,0
这张是反映火柴可能变化的表，加一表示增加一根火柴，我们将每个数字的变化存到集合dic[]，当检验某个表达式时，遍历一下三个数的dic[],如果符合移动规则并且等式成立，则找到了可行解。合理的移动规则有三种：1.没有产生过移动 2.一加一减 3.自移动一次，如何表示和计算这种规则是个难点。我的方法如下，为每个数字附加一个值，见下表：
数字 （0） 加一 （1） 减一 （3） 自移动 （4）
对应三条规则，对于任意三个数字，附加值的计算结果分别为：
0+0+0 = 0
0+1+3 = 4
0+0+4 = 4
可见，sum(3个数） == 0 或4 ，则是符合移动规则的。
于是，一个优雅的方案浮出水面：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import app.matchgame.digit.Expression;
import app.matchgame.digit.MultiDigit;
import app.matchgame.digit.OperFactory;
import app.matchgame.digit.Operation;
class Node{
int digit;
int flag;
public Node(int digit,int flag){
this.digit = digit;
this.flag = flag;
}
}
class Digit{
List dic = new ArrayList();
int p = 0;
public void addNode(Node node){
dic.add(node);
}
public boolean hasNext(){
return p < dic.size();
}
public Node next(){
return dic.get(p++);
}
public void clear(){
p = 0;
}
public Digit clone(){
Digit clone = new Digit();
clone.dic = this.dic;
clone.p = 0;
return clone;
}
}
public class MatchGame {
private Digit[] digTable;
public void init(){
digTable = new Digit[10];
for (int i = 0; i < digTable.length; i++) {
digTable[i] = new Digit();
digTable[i].addNode(new Node(i,0));
}
digTable[0].addNode(new Node(8,1));
digTable[0].addNode(new Node(6,4));
digTable[0].addNode(new Node(9,4));
digTable[2].addNode(new Node(3,4));
digTable[3].addNode(new Node(9,1));
digTable[3].addNode(new Node(2,4));
digTable[5].addNode(new Node(6,1));
digTable[5].addNode(new Node(9,1));
digTable[5].addNode(new Node(3,4));
digTable[6].addNode(new Node(8,1));
digTable[6].addNode(new Node(5,3));
digTable[6].addNode(new Node(0,4));
digTable[6].addNode(new Node(9,4));
digTable[7].addNode(new Node(1,3));
digTable[8].addNode(new Node(6,3));
digTable[8].addNode(new Node(9,3));
digTable[9].addNode(new Node(8,1));
digTable[9].addNode(new Node(5,3));
digTable[9].addNode(new Node(3,3));
digTable[9].addNode(new Node(0,4));
digTable[9].addNode(new Node(6,4));
}
public void calc(int a,int b,int c, Operation op){
Digit dig1 = digTable[a].clone();
Digit dig2 = digTable[b].clone();
Digit dig3 = digTable[c].clone();
while(dig1.hasNext()){
Node d1 = dig1.next();
dig2.clear();
while(dig2.hasNext()){
Node d2 = dig2.next();
dig3.clear();
while(dig3.hasNext()){
Node d3 = dig3.next();
int tmp = d1.flag + d2.flag + d3.flag;
if((tmp == 0 || tmp == 4)&&
op.oper(d1.digit,d2.digit) == d3.digit){
MultiDigit num1 = new MultiDigit(d1.digit);
MultiDigit num2 = new MultiDigit(d2.digit);
Expression exp = new Expression(num1,num2,op);
exp.draw();
System.out.println();
}
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
MatchGame demo = new MatchGame();
demo.init();
//此处可根据输入获取相应运算
Operation op = OperFactory.getOper('+');
demo.calc(3, 6, 9,op);
}
}
运行结果如下：
HHHH HHHH HHHH
H | H --- H H
HHHH -+- HHHH HHHH
H | H H --- H
HHHH HHHH HHHH
HHHH HHHH HHHH
H | H --- H H
HHHH -+- HHHH HHHH
H | H --- H H
HHHH HHHH HHHH