Java游戏编程之常用算法

前言

我们做Web开发时肯定不需要用到算法，并且我们在使用Java进行Web服务开发时，一般也用不到什么算法，包括什么各种分布式的微服应用开发。

但是，只要我们进行游戏开发，一般都会用到算法的。

什么是算法？

算法是一种解决问题的有效方法(effective method)，该方法使用有限的指令序列来解决问题。(An algorithm is an effective method for solving a problem using a finite sequence of instructions)。

每个算法是一个完成复杂任务的列表，该列表是被定义好的（固定的）。算法从一个初始状态开始，然后指令描述了一个到成功状态的固定处理序列，最后到结束状态。

数据结构—指针链表

在指针列表中的每个元素都指针类型(Java类内置指针)，并且在该列表中包含两个整数，分别由指针的x和y坐标表示。另外，因为Point类是由Java内置的，所以面向对象的编程已经可以这样使用了。

指针结构：是一个线性结构，它使用一个结点指向另外一个结点，从开始结点到结束点。

参见下面的图示

代码对应

插入排序

规则是每次将一个待排序的项，按其关键字大小插入到它前面已经排好序的子序列中的适当位置，直到全部记录插入完成为止。该方法常常被使用到桥牌游戏中。在计算机程序中， 我们需要确保空间可以插入新的元素，并且把较大的元素放到它的右边位置。如下图所示：

ListSortExample类

import static java.lang.System.*;
/**
    功能：使用链表数据结构实现的插入排序
    备注：使用单向链表数据结构来实现插入排序算法--使用链表的操作列表的速度最快！
    */
public class ListSortExample{ 
    //定义一个抽象数据Node用来表示指针类型
    static class Node{ 
        int val; //实现数据
        Node next; //指针
        
        //使用结构方法来初始化指针链表
        Node(int v, Node t) { 
            val = v; 
            next = t; 
        } 
    } 
    
    //创建链表结点--从控制台读取数据
    static Node create(){ 
        //声明第一个结点，并且初始化它
        Node a = new Node(0, null); 
        out.println("请输入数字：（按ctrl+z表示输入结果）");
        //如果控制台输入不结束，那么一直创建链表
        for (In.init(); !In.empty(); ) 
            a.next = new Node(In.getInt(), a.next); 
        return a; 
    } 
    
    //对链表进行排序处理
    static Node sort(Node a) { 
        Node t, u, x, b = new Node(0, null); 
        //如果传入的参数a下一个结点不为空
        while (a.next != null){ 
            //那么把a的指针指向t结点
            t = a.next; 
            //把t结点的指针指向u结点
            u = t.next; 
            //把a的指针指向u--于是现是a->u->t
            a.next = u; 
            //下面是排序的交换算法：如果链表中大于一的元素，那么开始排序
            for (x = b; x.next != null; x = x.next) 
                if (x.next.val > t.val) 
                    break; 
            //否则把b的指针指向t的指针
            t.next = x.next; 
            //然后把b的指针指向t结点
            x.next = t; 
          } 
        return b; 
    } 
    //在控制台显示排序结果
    static void print(Node h){ 
        out.println("插入排序结果为：");
        for (Node t = h.next; t != null; t = t.next) 
            out.println(t.val + ""); 
    } 
    
    public static void main(String[] args) { 
        print(sort(create())); 
    } 
} 

运行效果

总结

算法实际是在无处不在，当我们使用Java提供的API时，我们已经在使用算法了，比如LinkedList、Vector、List、Queue等等，只不过那些算法是别人提供的，并且是经过了实践检验的工具类。

但是，我们都知道就算法来说，它是没有最好的，只有更好的。因此，在游戏开发中，有时候是需要我们自己来书写算法的，以便完成特定的要求。
图片来源：http://www.lyouxi.com/ 游戏盒子