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项目介绍
迷宫大师是本人的C++程序设计的大作业，是一个可视化的迷宫小游戏。可视化界面基于Qt5，使用Qt Creator开发。
项目主要有如下特点：
- 对Qt自带的控件进行了二次封装，以实现更加美观的游戏效果；
- 为了更方便的设计关卡，配套开发了可视化的迷宫地图编辑器，并实现了复杂迷宫地图的深度优先生成；
- 迷宫游戏实现了文件的读写，实现了导出和读取玩家自制地图，并加入了通过DFS绘制迷宫出路的功能；
项目的设计树形图如下：
演示截图
- 主界面
- 选择关卡界面
- 游玩界面
- 游玩界面 – 自动寻路
（注明：左下角的终点无法到达，寻找到了右上角的终点）
- 游玩界面 – 胜利/失败
- 编辑地图界面（可以用鼠标点击Tile来更改地图图块的状态）
- 编辑地图界面 – 随机生成
开发思路
使用Qt GUI框架
Qt是一个成熟的跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。选择Qt的作为GUI框架相对于选择OpenGL可以节省很多不必要的开发时间，提升开发效率的同时保证稳定性。Qt提供了一些工具类，比如QString，QDebug等。笔者选择使用Qt自带的这些类而不是C++本身提供的string，cin，cout这些工具类，以保证程序内部信息流交互更加方便。
封装图片按钮类 ImgButton
我们手动封装一个自己的图片按钮类：ImgButton。这个类继承QPushButton。
利用这个类和笔者自己用Photoshop制作的按钮图片素材，我们可以实现比Qt自带的QPushButton更美观的按钮。笔者还为按钮添加了音效。
笔者利用Photoshop自己制作的部分按钮素材如下（具体见源代码res文件夹）：
主窗口（标题界面）MainWindow
主窗口将选关窗口和地图编辑窗口作为数据成员，便于进行与这些界面间的切换。
封装地图图块类 Tile
我们继承QPushButton封装一个地图图块类Tile，之后利用这个类和图片素材绘制迷宫地图。利用网上的图像素材，笔者制作的地图图块如下（按顺序为墙、路、起点、终点）：
迷宫数据工具类 MazeData
设计迷宫数据文件：Unicode编码的文本文件，第一行n为迷宫大小（迷宫宽高相等），之后n行是迷宫地图信息。
如：
11
03000000000
01111111110
00000000010
01111111010
01000001010
01011111010
01010001010
01010211010
01010000010
01011111110
00000000000
为了方便我们在编辑窗口和游玩窗口快速读写迷宫文件，笔者设计了一个迷宫数据工具类MazeData。我们利用二维数组保存迷宫数据。
地图编辑窗口 MapEditWindow
加入地图编辑窗口，既方便笔者自己制作迷宫关卡，也为玩家提供了扩展游戏玩法和难度的可能性。通过笔者封装的Tile类，可以实现鼠标点击绘制。
地图编辑窗口类包含了本程序的核心难点之一：迷宫地图深度优先生成算法。这个算法使用在此类的createMaze成员函数里。算法的伪代码如下：
设置 迷宫内所有点 为 墙壁
设置 (1,1)点 为 路
把 (1,1)点 入栈
设置 迷宫连通标志 为 未连通
如果 迷宫连通标志 为 未连通，执行循环：
设置 当前点 为 栈内最后一个点 #因为最后一个储存的是最深的
寻找 当前点 潜在的邻居 #潜在邻居上下左右的墙都是未打通的，且和当前点只隔了一个墙
如果 存在潜在的邻居：
设置 任意一个 潜在的邻居 为 真邻居
打通 当前点 与 真邻居 之间的墙
把 真邻居 入栈
否则：#该路径没有合适的邻居,去除最后一个不满足要求的,往上一个点寻找
出栈
判断地图是否连通，把结果储存到 迷宫连通标志
算法流程图如下:
选关窗口 ChooseLevelWindow
选关窗口将游玩窗口为该类的数据成员，便于窗口间切换。除了内置关卡，笔者在选关窗口增加了读取地图的按钮，以期拓展游戏的可玩性。
游玩窗口 PlayWindow
游玩窗口是游戏的核心窗口。游玩窗口实现玩家移动功能、判定是否存在通路功能、绘制通路功能、游戏倒计时功能，还增加了成功或者失败时的简单动画。
地图编辑窗口类包含了本程序的另一个难点：深度优先搜索迷宫通路（笔者采用了利用栈的非递归的实现）。这个算法使用在此类的findPosssibleWay成员函数里。算法的思路如下：
- 首先起点入栈
pos_stack，只要pos_stack中有值，说明还有待遍历的位置，继续遍历 - 进入循环体，说明该点被遍历，该点加入
possible_path栈 - 判断该点是否为出口，如果是，已经发现一条可行路线，返回true`，函数结束
- 如果循环向下执行，说明不是终点，将该点标记为已经走过
- 从该点探索与该点连接的，其他可走的位置，入栈
- 如果没有任何点入栈，说明是死路或者正在回退中，进行一步回溯，即出栈
- 如果离开循环体，说明没有通路，返回false
以上为各模块功能介绍及设计思路，具体实现见源代码。
总结
1、大作业完成过程中存在的问题、解决方法以及我的心得体会
在设计迷宫大师时，我计划要添加一个GUI的迷宫编辑的功能，但一开始一直没有想清楚要如何实现非文本输入的方式编辑迷宫。后来我在对Qt有一定了解之后，我发现我可以对QPushButton做一次二次封装，做成我自己的地图图块。这个图块可以开启或者关闭按钮功能，如果开启按钮功能，点击就能更换为其他状态（比如从墙变成路），于是问题就迎刃而解了。
在程序的地图绘制方面，我利用采取循环动态生成这个自己封装的地图图块Tile，并把图块保存在了31*31的二维数组里。实际上这个部分可以改用二维Vector或者QVector保存，可以在节省内存空间的同时解除地图大小的限制。
迷宫寻路采用常规的DFS，并且尝试使用了少见的非递归DFS解决了问题。
迷宫生成算法一开始没有思路，但是在网上查阅之后，我发现深度优先生成迷宫算法的效果比较好，于是在理解了算法之后将其添加到了程序里，实现了在编辑窗口自动生成迷宫的功能。
2、查阅文献的过程
我是从零开始学习Qt GUI框架的，所以一开始并没有急着开始着手迷宫大师的制作，而是先进行对Qt基本语法的学习。我购买了一本《Qt5开发及实例》，在快速看完了前五章之后才开始着手制作自己的迷宫程序。
另外，我在开发时也遇到了C++上的一些问题，这些问题我除了直接搜索，还经常在C++ Reference这个英文网站(http://www.cplusplus.com/reference/)上进行参考查阅。C++ Reference对C++各个类和功能的完整说明给了我很大帮助。在学习Qt时，我还发现我对Qt经常使用的C++ lambda表达式不太熟练，遇上我查阅了《C++ Primer》10.3.2.节 Lambda Expressions的内容——这对我理解C++ 11的lambda表达式起到了一定帮助。
除此之外，Qt官方的Qt5说明文档也是我在完成大作业时参考频率非常高的文献。
3、通过本门课程实验和大作业，自己对软件维护的认识
（1） 面向对象的程序设计思想是很重要的。设计程序时，根据现实情况将程序封装成一个个对象，能够有效地帮助我梳理程序结构；并且由于面向对象后的class对功能的封装，提高了我的代码复用率和可扩充性，而且让我在添加新功能的时候能够减少一些不必要的考虑。
（2） 代码注释是很有必要的。对代码进行规范的注释，可以让程序员可以更好的理解代码的思路和用途。在本次大作业中，我进行了大量标注，尤其是在涉及到核心算法的部分更是有详细标注，这对我进行功能扩展和后期Debug起到了很大帮助。
（3） 良好的缩进与代码风格可以减少我写代码时的阅读疲劳。
源代码及可执行程序下载/Clone
github:
https://github.com/migodz/Qt-MazeMaster
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