用 JAVA 写五子棋游戏——双人对局部分
一、用一只脚就能想到的代码
- 窗体——JFrame 对象
- 棋盘——用 Graphics 对象绘制 30 条纵横交错的正方形网格线，其中纵横各 15 条。也可以改用棋盘图片。
- 记录回合数的整型变量。我创建了一个变量 turn 来记录回合数。 可以利用回合数来判断当前哪一方执棋，也可以创建另外一个变量来记录当前哪一方执棋。
- 棋子——用 Graphics 对象绘制大小合适的圆。注意圆的颜色。如果画出来的圆看不清楚，注意给圆描边。也可以改用棋子图片。
- 用MouseListener或者MouseAdapter来获取鼠标点击的坐标。
- 用二维数组来记录对局情况。二维数组的索引可以与棋盘上的坐标对应起来，便于判断胜负。我创建了类型为 char[15][15] 的数组 array。我把它的元素的初始值设为 0。如果第 x 行第 y 列是白棋，就令 array[x][y] = ‘w’；如果是黑棋，就令 array[x][y] = ‘b’。
二、用一双脚才能想到的代码
● 定义 JFrame 的子类，并重写其 paint() 方法。保证窗体重绘时棋盘与棋子都不会消失。
● 创建一个数组，记录棋子的下棋顺序和位置。便于实现悔棋功能：
先下的棋子先进数组，后下的棋子后进数组。最后下的棋子在数组的最后一个。
我们希望数组中的每个元素都记录了棋子的坐标信息，这样才能实现悔棋功能。怎么记录坐标信息呢？有两种方法：
- 可以定义一个类，让这个类的两个属性分别记下棋子的横纵坐标：
class Chess {
int x, y;
char player
Chess(int x, int y, int turn) {
this.x = x;
this.y = y;
player = turn % 2 == 0 ? 'w' : 'b';
}
}
//...
Vector<Chess> history = new Vector<>();
history.add(new Chess(x, y, turn)); //记录
//...
//移除最后一个元素
//remove 方法会返回被移除的对象
Chess t = history.remove(history.lastElement());
- 考虑到棋子的横、纵坐标都是小于 15 的正整数，也就是说，横坐标和纵坐标都只占用 4 bit。再加上棋子的颜色（1 bit），可以利用一个 short 变量（16 bit）存储棋子的信息：
由于种种原因，我最后决定不用 short 而是用 int 来存储，代码实现如下：
int x = 横坐标;
int y = 纵坐标;
Integer chess = ((turn % 2) << 8) | (x << 4) | y; //编码
history.add(chess); //存入
//...
chess = history.remove(history.lastElement()); //取出
char player = chess >> 8 == 0 ? 'w' : 'b'; //解码
int x = chess >> 4;
int y = chess & 0xF;
● 将鼠标坐标转换为行序号和列序号：
我们希望画出来的圆都在网格线的交叉点上；下棋的时候不想先瞄准再去点击：
class Frame {
//...
//注 1
static final int WIDTH = 600, //窗体宽度
HEIGHT = 600, //窗体高度
LINE_GAP = 50, //网格线间距
FIRST_HORIZONTAL_LINE = 80, //第一水平线纵坐标
FIRST_VERTICAL_LINE = 80; //第一竖直线横坐标
}
//...
int mouseX = 鼠标横坐标;
int mouseY = 鼠标纵坐标;
int realX = -1, realY = -1; //棋子在第 realY 行，第 realX 列。
for (int i = 0; i < 15; i++) {
//注 2
int v = Frame.FIRST_VERTICAL_LINE + i * Frame.LINE_GAP;
if (Math.abs(mouseX - t) < Frame.LINE_GAP * 0.3) {
realX = i;
break;
}
}
-
注 1：
将变量声明为 final 可以防止它的值被改变。将变量声明为 static 可以通过类名直接访问之。我们常常把常用的常量声明为 static final 变量。 常常把 static final 变量名写为全大写、并用下划线来作为单词的分隔，这样我们就能一眼看出来哪个是 static final 变量。 -
注 2：
一个数学问题。v 表示是第 i 条竖直线的横坐标。如果鼠标点击的位置与某条线的距离在一定范围内，那么就可以认为棋子被放在这条线上。如果鼠标点在方格的中间位置，那么将没有符合条件的竖直线，realX 的值会保持初始的 -1 。如果 realX 是 -1，那么我们就知道，鼠标没有点在靠近线的地方。对 realY 也是相似的处理方法。
这里我选用的范围是 0.3 倍的网格线间距。应该选用合适的范围，不然下棋的时候会很难受。
● 定义一个依据棋盘坐标绘制棋子的方法：
我们会重复地使用这段代码，所以最好把它定义为方法：
static final int RADIUS = 圆的半径;
void drawChess(int realX, int realY, Graphics graphics) {
//注 3
int x = Frame.FIRST_VERTICAL_LINE + realX * Frame.LINE_GAP - RADIUS,
y = Frame.FIRST_HORIZONTAL_LINE + realY * Frame.LINE_GAP - RADIUS;
graphics.setColor(turn % 2 == 1 ? Color.BLACK : Color.WHITE);
graphics.fillOval(x, y, RADIUS, RADIUS);
}
- 注 3：
又一个数学问题。 x 和 y 是圆左上角的坐标。realX 和 realY 都是上面出现过的变量。
注意要判断当前位置是不是已经有棋子了。
三、判断胜负
有一个很蠢但是很有效的办法：
每下一个棋子，就以这个棋子作为起点，向八个方向看。如果有连续的五个棋子颜色相 同，那么对局就要结束了。
int x = 棋子的横坐标;
int y = 棋子的纵坐标;
char p = 棋子的颜色 ['w' 或者 'b'];
int counter = 1; //记录有多少个相同颜色的棋子
while (true) {
if (counter == 5) {
gameOver();
}
if (x + 1 > 14 || x + 1 < 0 || y + 1 > 14 || y + 1 < 0) {
//如果下一个位置超出了棋盘，终止循环
break;
}
x += 1;
y += 1;
if (array[x][y] != p) {
//如果棋子颜色不同，终止循环
break;
}
counter++;
}
- 注 4：
这个循环是以当前棋子为起点，向右下方搜索相同颜色的棋子。
循环终止的条件是下一个位置超出棋盘或者下一个棋子颜色不同。每循环一次，counter 就增加 1，当 counter 为 5 时，说明已经有 5 个连续的棋子了。
这个循环只做了向右下方向搜索。还有另外 7 个方向与这段代码类似。
对八个方向的搜索的代码类似。可以只用一个方法来实现：
boolean five(int x, int y, char player, int dx, int dy) {
//注 5
int counter = 1; //记录有多少个相同颜色的棋子
while (counter++ < 5) {
//如果 counter == 5，终止循环，并返回 true
if (x + dx > 14 || x + dx < 0 || y + dy > 14 || y + dy < 0) {
//如果下一个位置超出了棋盘，返回 false
return false;
}
x += dx;
y += dy;
if (array[x][y] != player) {
//如果棋子颜色不同，返回 false
return false;
}
}
return true;
}
- 注 5：
参数说明：
x，y 是棋子的坐标。player 是 ‘b’ 或者 ‘w’ 。 dx 和 dy 其实就是 delta x (Δx) 和 delta y (Δy)，也就是横、纵坐标的变化量，也就是搜索的方向。向上就是 dy = 1，向下就是 dy = -1，向左就是 dx = -1, 向右就是 dx = 1。每一次进行搜索，x 就变成 x + dx ，y 就变成 y + dy。
返回值说明：如果找到连续的 5 个棋子，就返回 true ，否则返回 false。
然后，我们通过下面的代码，从八个不同的方向进行搜索：
if(five(x, y, player, -1, -1) || five(x, y, player, -1, 0)
|| five(x, y, player, -1, 1) || five(x, y, player, 0, -1)
|| five(x, y, player, 0, 1) || five(x, y, player, 1, -1)
|| five(x, y, player, 1, 0) || five(x, y, player, 1, 1)) {
gameOver();
}
也可以改用下面的代码段。下面的代码段与上面的代码段效果相同，不过下面的代码好看一点（大概）：
for (int i = -1; i <= 1; i++) {
for (int j = -1; j <= 1; j++) {
if (i == 0 && j == 0) {
continue;
}
if (five(x, y, player, i, j)) {
gameOver();
break;
}
}
}