Java图形界面实战案例——实现打字母游戏
实现打字母的游戏
这次这个案例可以说是头几次所讲的内容的一个技术汇总，主要是 运用了几大块的知识。我们先来定义一下案例的背景：在一个300*400的窗体上，有10个随机产生的字母下落，在键盘上敲击字母，若是敲对了就消掉，初始化的成绩为1000分，每次敲对一个字母就加上10分，如果在字母落到了屏幕的下方还没有敲对的话则判定为失败，就扣除100分。
我们还是老样子，先来进行步骤的划分
1.做满天星
2.把星星改成随机的10个字母
3.让字母落下，如果字母落出了屏幕就生成新的字母，并从屏幕的上方重新出现
4.接收键盘输入并消除匹配的字母
5.实现积分程序
6.暂时先不说吧，先把第六步完成了，自然而然就能看到这一步需要什么了
## **1.做满天星** ##
现在做的星星，有些条件有所改变，需要一个300*400的窗体，需要10颗星星，现在大家先自己写一遍代码，随后再看看我的代码
import java.awt.*;
public class MyChar {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyPanel mp = new MyPanel();
w.add(mp);
w.show();
}
}
class MyPanel extends Panel
{
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString("*", (int)(Math.random()*300), (int)(Math.random()*300));
}
}
} 这里有几个地方需要注意一下，窗体的背景不再是黑色的，那么字体的颜色也不用再设置成白色的了，黑色的部分可能是个意外，为什么在纵坐标上我们不乘上400？这个问题肯定很多人都会想到，这里我来告诉各位，你想想我们的最终目的是让字母下落，等着用户看到键盘上对应的键，如果乘上400，就有可能有些字母一出来就在屏幕的最下方，这貌似并不符合我们设计的游戏的逻辑。事实上，我们前面的经验表明，如果乘上400，有些字母一出现可能会因为数值太大而看不见。
2.把星星改成随机的10个字母
第二步是生成10个随机字母，我们索性将这些在这一步将坐标放到数组变量里，以便准备给下落动作使用。
问题是，随机的字母如何产生？我们从未讲过数据类型，我认为一上来就介绍8中基本数据类型毫无意义，如果没有用到就会很快的忘记，回顾一下我们已经使用的数据类型都有什么。毫无疑问，第一个想到的就是int，整数类型(简称整型),这是目前为止我们使用最多的数据类型，既然有整型那么就一定有小数型，在很多语言里都有两张表达小护士的数据类型，一个float，另一个是double。看到单词我们就能知道个大概，double是两个的意思，这是由计算机的特点决定的，double用的两倍的空间来存储数据，所以可以想象的到double可以表示更多的数字，具体到小数来看，结果就是更加的精确，但是也就更加的浪费资源。事实上，整型也有short和long之分,这个也很好理解，从字面上去解释，short就是短的意思，对应的就是短整型，long是长的意思，对应的就是长整型，两者的区别就是表示的整型数据的长度不同,short int所表示的数据范围是 —32768to+32767。long int 表示的是-2,147,483,648 to 2,147,483,647 这样一来就很直观了嘛，long所表示的范围比short大的多得多
言归正传，另外，我们还用到了boolean类型，你说我没讲到boolean，其实我们在if或者循环里用做条件的表达式结果，boolean简单，里面就两个可能的值:true or false。
还有一个是byte类型，因为计算机是用0和1最为基本的运算单位的，但是表达的东西太少了，所以人们将0和1组成一个组来存放稍大一点的数，8个二进制数组合起来就是一个byte,这成为编程中最常用的基本数值单位。
介绍到我们关注的一个数据类型，即char。char是字符类型，就是放字符的，字符用单引号引起来，比如'a'，这个我们没有用过，之前用双引号"*"不算，因为这是字符串String，这个String不放在数据类型里讨论。String是对象不是基本数据类型，这句话意味着这里讨论的数据类型不是对象，你可能觉得不是就不是呗，可是从学术的角度或者一直面向对象的程序员看来，就难以适应了，有人抨击Java不是纯粹的面向对象语言，指的就是8中基本数据类型不是对象，从程序员的角度来看，不是对象意味着点点不会出现方法。有的时候这是个问题，为什么Java的设计者不能再纯粹一点呢？这是有原因的，设计者们看的很深很远，从效率的角度考虑，基本数据类型的操作比对象更有效率，不过为了照顾面向对象程序员，Java提供了基本数据类型的封装类，帮助我们在需要的时候将这个数变成对象。
为什么要搞这么多的数据类型呢？一是为了更好的使用内存，声明变量的时候如果指定了这个变量是boolean类型的，程序就不用为这个变量准备int类型那么大的空间了；而是不同数据类型之间的运算规则又是不同的，我们来看下面两个程序的运算结果。
public class MyTest {
public static void main(String[]args){
char a='1';
char b='2';
System.out.println(a+b);
}
}运行一下你会发现得到了一个意想不到的数字99，再看看下面这段相似的代码
public class MyTest {
public static void main(String[]args){
char a=1;
char b=2;
System.out.println(a+b);
}
}这段代码我想就算不允许也可以猜出结果是3了，为什么会有这样的差异，留给各位以后去探索吧
既然有不同的数据类型，就会遇到不同数据类型之间转换的问题，其实我们之前已经使用过这样的转换。我们用(int)将随机数产生的小数转换成整数，这叫做强制类型转换。事实上也有隐含的转换，比如我将小数硬放到一个整形变量里，自然放不了，系统会自动帮我转换成整型再放。我们就立即遇到一结果问题，既然类型不同，转换之后会成为什么呢？这里面一定会有比较合理的规则，比如，我们之前将小数转换成证书会谁去掉小数部分，我不需要告诉你所有的转换规则，在知道了各种数据类型，以及如何转换的情况下，你完全可以自己试一下，大多数情况下，一看结果就知道规则是什么了。
后续还会在需要的时候继续讨论数据类型这个话题，现在再多说想必也是吸收不进去了。
我们来尝试一下char和int的相互转换
public class MyTest {
public static void main(String[]args){
char a='a';
System.out.println((int)a);
}
}
```
运行结果是97，这是'a'这个字符在计算机里的编码，为了统一，这样的编码已经成了统一，后来成了国际标准也就是后来的ASCII编码，那么再来一段代码
public class MyTest {
public static void main(String[]args){
char a=’a’;
System.out.println((char)a);
}
}
结果很明显吧，一看就能猜出来是a,结果也确实是a，还记得我们的任务是什么？这个阶段的任务就是随机生成字母，也就是说，生成从a到z的随机字母，我们看到a对应的ASCII码是97，那么相应的z就是97+26.，如果能够生成97到97+26的随机数。我们能够通过强制类型转换获得随机字母，如何生成97到97+26之间的随机数呢？要知道Math.random()产生的0到1之间的随机数，我们需要转换，我想有人知道怎么做了——(char)(Math.random()*26+97)。
事实上，这边还有一个问题待解决。g.drawString()方法需要三个参数，这是我们知道的，第一个参数是一个字符串(String)，第二个和第三个分别是X和Y坐标，是整数(int)，我们的问题是，得到了随机字符，可是那是字符不是字符串，字符没法满足这个方法的需求，我们需要将字符强行转换为字符串。根据此前的经验，或许有人会用这种办法啦转换——(string)c，这里假设c是字符变量，这是不行的，这种做法只是适合基于数据类型的转换，还有一种情况也是用这种转换方式，不过现在不讲，后续会说明，我这儿有一个省事的方法，在需要转换的地方写" "+c，因为" "是一个完全空的字符串，要知道在大多数的情况下，一个变量加到字符串上，都会被自动转换成字符串，无论是基本数据类型还是对象，唯一的问题就是这样做的办法好像效率太低了，计算机需要更加长的时间去执行这个操作，字符串想叫的做法无疑会让这个程序的运行效率变得很低，所以如果是正式的编程，不建议这样做类型转换。正确的做法是把c变成对象——new Character(c)，所有的对象都有to String()方法，我们用这个方法来转换得到字符串。这样就遗留了一个问题，为什么所有的对象都要有to String()方法呢？不急，后面我会说道的。
充分理解上面的讨论之后，你可以尝试一下完成这一步的代码，让300*400的窗体上有10个随机的字母。import java.awt.*;
public class MyChar {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyPanel mp = new MyPanel();
w.add(mp);
w.show();
}
}
class MyPanel extends Panel
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
MyPanel()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97)
}
}
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
}
}
## 3.让字母落下，如果字母落出了屏幕就生成新的字母，并从屏幕的上方重新出现 ##
如果这一步没有问题了，我们来完成第三步，及时让字母落下。如果字母落出屏幕就生成新的字母，并从屏幕的上方重新的出现。
落下的代码不难，几乎和下雪的代码一样，不同的是，下雪的代码在超出屏幕的处理上是让Y值回到0。为了有更好的效果，在这个案例上，我们还要让X获得一个新的随机数，另外这个字符也要产生一个字符。
同样建议你先自己试着完成任务，然后再看代码，如果没有思路，还是回头看看前面，看看还有哪里没有彻底的掌握。import java.awt.*;
public class MyChar {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyPanel mp = new MyPanel();
w.add(mp);
Thread t = new Thread(mp);
t.start();
w.show();
}
}
class MyPanel extends Panel implements Runnable
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
MyPanel()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
}
}
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
y[i]++;
if(y[i]>400)
{
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*26+97);
}
}
try
{
Thread.sleep(30);
}catch(Exception e){ }
repaint();
}
}
}
## 4.接收键盘输入并消除匹配的字母 ##
前三部基本都已经完成，现在做的是第4步，接收用户键盘的输入，如果匹配上就消除这个字符。事实上，我们并不真正的去消除字符，而是让这个字符重新从屏幕的上面再出来，这将是个新生成的字符。接收用户输入我想不是问题了，那么拿到用户的输入以后怎么知道屏幕上有没有的这个字符呢？字符都存在在那个数组里，看来我们得到数组里去找有没有，如果有就处理。
还是自己先去尝试一下再看一下代码，不过这一步我不在提供所有的代码，只是部分，我只是觉得大家已经有能力看得懂了，所以不再和之前一样提供所有的代码了，下面只是列出了事件处理的程序public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//将用户输入的字符存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//扫描整个数组，看看有没有匹配的字符
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
//找到了
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
break; //防止上同时有多个相同的字符被一次性的消除掉
}
}
}
break这里做一个说明，break的作用是跳出这个循环，在这里加上break的目的是如果找到了那么这次就不找了。
加入了上述的代码，别忘了要实现接口和注册事件。如果成功了，那么恭喜你，打字母的游戏已经出来了。不过你在调试的过程中也已经意识到了这个问题，就是如果有多个相同的字母同时出现，那么被消除掉的那个字母就不一定是最先面的那一个了，这貌似也是不符合这个游戏的逻辑，因为消除掉的顺序是在数组里。字母在数组里是按照什么样的顺序排列的，那么消除就是按照这样的顺序去消除，这就和y坐标没有关系了，大家也应该反应过来了这也就是我在前面留下的第六个问题，就是消除掉最下面的字母
## 5.实现积分程序 ##
现在还是先来看第五步，计入积分。我们似乎需要一个变量来记录得分，那么就根据案例的要求，就假设初始值就是1000，如果字母在落到最下面的时候还没有被消除掉那么就要扣除10分，如果用户输入的字符屏幕上没有那就扣除100分。自己想想写写看该怎么去完成
class MyPanel extends Panel implements Runnable
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
int sorce=1000;
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
//显示成绩
g.setColor(Color.RED);
g.drawString(“你的成绩是:”+sorce, 5, 10);
}
}
下面的代码是实现扣分功能的代码，你看到"-="运算符了吧，相似的还有"+= *= /+"之类的，这里是score = score-1000的简单写法
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
y[i]++;
if(y[i]>400)
{
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*26+97);
sorce-=100;
}
}
}
}
最后我们来看看如何实现敲对了加分的功能，敲错了减分的功能
public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//将用户输入的字符存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//扫描整个数组，看看有没有匹配的字符
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
//找到了
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
break; //防止上同时有多个相同的字符被一次性的消除掉
}
else
{
score-=100;
}
}
}
你觉得这样的代码可以吗？肯定不可以啊。在我们看来，假设数组里的10个字符中有一个'a'，你却敲'a'这个字符，你希望的道德结果是加10分，但是最坏的结果是循环了10次，最后一个匹配上了。匹配上了这次虽然说是加了10分，但是前面没有匹配上的9次怎么办？扣900分吗？这样不符合逻辑啊，这是一个很经典的问题，语法上没有错误但是逻辑上存在问题，因此我们就需要一个标识，如果没有匹配上，标识的值不变，一旦匹配上了，标识改变。等到循环完了，看一下标识，有很多情况下我们都会用到这个小算法
具体的实现来看，boolean变量貌似是最适合的，因为boolean变量只有两种状态，我们先设定boolean变量的初值是false(假的)，如果if匹配上课了，就把他变成true。boolean mark =false;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
mark=true;
break;
}
}
我们来分析一下上面的代码，开始mark的值是false，然后循环，如果这10次循环都没有if成功，那么mark的值就会一直不改变，还是false，一旦if匹配成功，mark的值就变成了true，我们可以在循环结束后，更具mark的值来判断有没有匹配上的内容。
具体到了案例的实现代码
public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//将用户输入的字符存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//扫描整个数组，看看有没有匹配的字符
boolean mark =false;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
//找到了
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
mark=true;
break; //防止上同时有多个相同的字符被一次性的消除掉
}
}
if(mark)
{
score+=100;
}
else
{
score+=10;
}
}
这次将的东西我也承认确实是有那么一点点的多，我建议大家还是先停一下，把前面的代码再自己多写写，多多理解理解再继续下去，因为最后一步的逻辑有点棘手，不是很好理解
## 6.如何消除最下面的字符 ##
现在开始完成第6步，我们的目的是找到多个匹配成功的字符的最下面一个，并且清除掉，其中清除不难，找到匹配的字符也不难，焦点在最下面一个字符上，如何判断这是最先面的自字符？这很简单，就是Y坐标最大的。如果不是计算机来完成这件事情，让人来做，那就是找到所以的匹配字符，摆在那里，看看谁的Y最大，计算机没有一次性比较多个值的能力，每次只能比较出一个值，我们的思路是，先找到一个以后，然后把Y值记录下来，再找到一个，再判断，如果新的Y值大于原来的，那么就用这个Y值替换掉原来的Y值，否则什么都不做，老的字符在下面，找一圈以后，记录下的Y值是最大的了。我们可以理解这个逻辑，我拿到了一个字符，记住了它的Y坐标，在拿到一个看看是不是大于刚才那个，如果是就将旧的Y给丢了，如果不是就把现在这个新的Y个妞丢了，最后我手里就一个字符，这个字符就在最下面，它对应的数据位置就是我们要清除的字符标号，我们将数组位置叫做数组下标，也就是说每次我们还得记录保留下来的数组下标。
还有一个小问题，即便有很多匹配的字符，判断的逻辑是相同的，我们完全可以将这个判断放在循环里，让这个逻辑周而复始的去做，可是第一个字符的匹配逻辑不同，它不需要判断，见到存下来就好，能不能将第一个字符的逻辑和其他逻辑统一呢？如果能的话，我们就可以节省下一段代码了，我想到了一个办法，就存放在最下面Y坐标的变量初始值设置成绝对不可能小的数，这样第一个字符就去判断，当然，由于老的值一定小，所以第一个字符的值也会被存下来。public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//将用户输入的字符存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//扫描整个数组，看看有没有匹配的字符
int nowY=-1；
int nowIndex=-1;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
if(y[i]>nowY)
{
nowY=y[i];
nowIndex=i;
}
}
}
if(nowIndex!=-1)
{
y[nowIndex]=0;
x[nowIndex]=(int)(Math,random()*300);
c[nowIndex]=(char)(Math.random()*26+97);
score+=10;
}
else
{
score-=10;
}
}
我们来看看上面这段代码，nowY存放着最下面符合条件的Y坐标，nowIndex存放着最下面符合条件的数组的下标，boolean变量似乎也不需要了，因为完全可以根据nowIndex来判断有没有找到，break也不需要了，因为我们找到一个匹配的字符不算完，还要继续寻找，最后我放上所有的代码
import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
public class MyChar {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyPanel mp = new MyPanel();
w.add(mp);
Thread t = new Thread(mp);
t.start();
w.addKeyListener(mp);
mp.addKeyListener(mp);
w.show();
}
}
class MyPanel extends Panel implements Runnable,KeyListener
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
int score=1000;
MyPanel()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
}
}
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
//显示成绩
g.setColor(Color.RED);
g.drawString(“你的成绩是:”+score, 5, 10);
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
y[i]++;
if(y[i]>400)
{
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*26+97);
score-=100;
}
}
try
{
Thread.sleep(30);
}catch(Exception e){ }
repaint();
}
}
@Override
public void keyTyped(KeyEvent e) {
// TODO Auto-generated method stub
}
@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
// TODO Auto-generated method stub
//将用户输入的字符存入KeyC中
char keyC=e.getKeyChar();
//扫描整个数组，看看有没有匹配的字符
int nowY=-1;
int nowIndex=-1;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
if(y[i]>nowY)
{
nowY=y[i];
nowIndex=i;
}
}
}
if(nowIndex!=-1)
{
y[nowIndex]=0;
x[nowIndex]=(int)(Math.random()*300);
c[nowIndex]=(char)(Math.random()*26+97);
score+=10;
}
else
{
score-=10;
}
}
@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {
// TODO Auto-generated method stub
}
}
“`
这应该是目前博主写博客以来写的最多的一次，当然你们看的学的觉得很辛苦，博主自己写的也很辛苦，好好的而消化，多练几遍，要轻松的理解这些东西并非易事，良好的逻辑能力需要培养，亲自写代码，自己改错，非常锻炼编程能力，坚持不懈的努力，终究会成功，这次就到这里了，下期再见了，下期更完图形界面应该是告一段落了，要真的开始写项目了。