C语言经典项目开发——连连看小游戏

大家应该都玩过连连看，游戏规则不多说了，我们先看看设计思路。

第一件事要根据游戏玩法确定程序的数据结构，不同的数据结构决定了不同的算法设计，用错了数据结构可能直接让代码复杂好几倍。

连连看中玩家操作的数据是一个个的图片，多个图片组成一个棋盘式的矩阵界面。程序根据玩家的点击位置计算两个图片的连接路线，这要求程序以最快、最简单的方式获得矩阵中每个格子的数据。

用二维数组表示游戏中的矩阵界面比较合适，因为数组可以通过索引快速访问数据，二维数组的两个索引刚好对应矩阵界面的(x, y)坐标。例如：

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图中矩阵数据在代码中应该这样表示：

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可以用不同的数字代表不同的图片，比如：

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那么上面的矩阵绘制的时候就会是这样：

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0表示空格，不显示图片。初始化时的空格或消除后的空格，都会被设置为0。

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接下来要初始化数据，我打算用8种不一样的图片，每种6张，随机放入矩阵中，矩阵最外一圈是空的。这个算法可以用标准库函数 std::random_shuffle 来完成。std::random_shuffle 用于把容器内的数据随机打乱，因此按顺序把数据放入数组中，然后调用 std::random_shuffle 就可以完成初始化。

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断点运行观察数组数据，和我们设计的一样：

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贴上图片看起来还不错：

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现在来分析游戏玩法。这个游戏的难点是两个图片连接的判定算法，要求连接线只能转折两次。

我的第一反应这是一个寻路算法，要求找到转折两次以下的最短路径。教科书上常见的广度优先搜索、深度优先搜索、DijKstra算法或是游戏中常用的A星算法，稍作修改加上两次转折的限制都能解决这个问题。

但是如果我用这些比较复杂的算法来教新手，显然是在劝退。所以还是考虑找一找连线判定的算法有没有简单的规律。

多玩几次游戏，把不同种类的连线记录下来，总结后可以发现总共有3种连线类型，分别是不转折连接、转折一次和转折两次。

还是从最简单的情况开始考虑。这是解决难题的通用方法：从最简单的情况开始考虑，再逐步增加复杂的条件。

最简单的不转折连接，有两种情况，横向连线和纵向连线：

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这两种情况很容易处理，横向、竖向依次检查每个格子是否被阻挡即可。

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最后把这两个合并就是不转折的情况下：

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转折一次：

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转折一次的算法也是比较明显的，像上图中的两种情况，找到绿色点的位置，如果这个点可以不转折连到两个红色的图片，那么这两个红色的图片就可以通过一次转折连接。

绿点的位置是由两个红点决定的，只有上图中的两种可能。

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转折两次的情况就多了，下图同样是连接红色图片，要绕过绿色图片。

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转折两次的情况很多，这里无法一一列举，但是仔细思考可以发现和转折一次本质上是一样的，就是找到两个点，这两个点可以分别和红色图片无转折连接，并且这两个点也可以无转折连接。

这两个点需要位于经过红色图片的十字线上，并且只要确定一个了其中一个点，就能对应地找到另一个点：

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因此只要遍历其中一个图片的两条十字线经过的所有的点，并计算出另一个图片十字线上对应点的位置，检查这两个点和两个红色图片是否可以无转折连接：

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代码码完了，添上图片和鼠标检测的代码跑一跑试试。

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右边显示临时显示字符用于测试连通性，多次测试没有问题。

最后加上连线，并清除被点击的两个格子，就完成了连连看的核心逻辑：

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