【C语言】扫雷游戏

目录

一. 前言 

二. 扫雷游戏的C语言实现过程

2.1 test.c文件的编写

2.2 game.c文件的编写

2.2.1 game函数的编写

2.2.2 初始化数组函数InitialBoard的编写

2.2.3 布雷函数SetMine的编写

2.3.4 打印数组函数DisplayBoard的编写 

2.3.5 扫雷函数FindMine的编写

2.3.6 统计雷个数函数Count_Mine的编写

2.3 game.h 文件的编写 

三.  代码的运行测试

四. 改进与不足 

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一. 前言 

扫雷作是一款非常火爆的小游戏，这里，我通过C语言编程将其复现。要想复现这款游戏，首先要明确游戏规则。进入游戏后，可以看到一个尺寸为n*n的雷区（如图1.1所示），每一个小方格背后都有可能是雷，游戏要求将所有的不是雷的小方格都翻开，即排雷过程。当除了雷以外所有小方格都被翻开时，游戏结束，排雷成功，但如果在排雷过程中误将背后是雷的格子翻开，则玩家被炸死，排雷失败。如果玩家翻开某一方格，其不是雷，则在该方格位置显示这个方格周围的8个方格中有几个雷（如图1.2所示），玩家应根据该提示信息继续游戏。 

图1.2 扫雷过程 图1.1  雷区（扫雷开始前）

二. 扫雷游戏的C语言实现过程

这里我将整个扫雷游戏的C语言代码分为三个文件进行编写 ：

（1）test.c：扫雷游戏测试文件，执行整个游戏的大逻辑，用于判断是否开始游戏，以及当一轮扫雷游戏结束后是否继续进行游戏。

（2） game.c：游戏相关函数的实现

（3）game.h：与扫雷游戏相关的函数声明、符号声明、头文件的包含

2.1 test.c文件的编写

此文件用于执行游戏的大逻辑。开始执行程序时，首先打印出菜单menu()，这里meun的本质是一个无返回值的函数。打印菜单后，系统提示玩家输入1或0来决定是否开始游戏：

若玩家输入1，则跨文件调用game函数，游戏开始；

若玩家输入0，则游戏结束

若玩家输入的既非1也非0，则系统提示玩家重新输入

当一轮扫雷游戏结束后，系统会再次提醒玩家输入1或0以决定是否再进行1轮游戏，玩家输入1开始下一轮游戏，输入0则游戏结束。

test.c文件的代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "game.h"

void menu() //菜单打印函数
{
	printf("*******  1.play  *******\n");
	printf("*******  0.exit  *******\n");
}
int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));//时间戳，用于后面随机布雷
	do
	{
		menu();
		printf("你是否要开始扫雷游戏(1/0): > ");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case(1):
			printf("游戏开始！\n");
			game();//扫雷游戏函数
			break;
		case(0):
			printf("游戏退出！！\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误，请重新输入!\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

2.2 game.c文件的编写

game.c文件即游戏执行文件，此文件中定义了整个扫雷游戏需求的所有函数，包括：

（1）游戏过程的大逻辑函数game。

（2）初始化数组函数InitialBoard，用于初始化雷区数组和扫雷mine，和过程显示数组show。

（3）布雷函数SetMine，用于随机生成雷在雷区中的位置。

（4）打印数组函数DisplayBoard，用于打印扫雷过程显示数组show，以及在运行调试代码时打印雷区数组mine。

（5）计算雷数量函数Count_Mine，当玩家翻开不是雷的区域时，统计这个区域周围的8个区域中含有多少个雷。

（6）排雷函数FindMine，玩家排雷，判断玩家是否踩雷被炸。

2.2.1 game函数的编写

函数（2）--（6）均被封装在game函数里，执行game函数时，首先打印出全部为*的扫雷过程显示数组，然后玩家排雷，玩家输入要排查的坐标，若玩家被炸死则次轮游戏结束，game函数终止执行，若玩家未踩雷，则打印显示数组，在玩家输入的排雷坐标位置处显示在此坐标周围有几个雷，玩家根据此提示信息继续进行游戏，指导排雷完成或玩家踩雷。 

图2.1 图2.2

 这里以9*9的雷区、布10个雷为例，在定义雷区数组和显示数组时均将数组大小定义为11*11，这是为了方便排查某一坐标所对应的区域周围有多少个雷。如图2.1所示，若采用9*9的数组来定义雷区，非边缘位置的方格（图2.1中红色的区域）可以周围的区域可以很容易被排查，但如果要排查雷区边缘位置周围有多少雷，则会因为数组大小限制而不方便排查，以此，这里在定义雷区数组mine时在9*9的数组周围进行扩展，将雷区数组的大小定义为11*11，以方便之后统计某个区域周雷的个数。

game函数代码：

void game()
{
	char mine[ROWS][COLS];//定义雷区数组
	char show[ROWS][COLS];//定义排雷过程显示数组

	//初始化雷数组和显示数组
	//1.雷数组mine全部初始化为0,0代表无雷，1代表雷
    //2.显示数组初始化为*，排查雷后显示*变为周围雷的个数
	InitialBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
	InitialBoard(show, ROWS, COLS, '*');

	//布雷
	SetMine(mine,ROW,COL);

	//打印显示数组
	//DisplayBoard(mine, ROW, COL);
	//printf("\n");
	DisplayBoard(show, ROW, COL);

	//排雷
	FindMine(mine, show, ROW, COL);
}

2.2.2 初始化数组函数InitialBoard的编写

此函数的功能是将雷区数组和排雷过程显示数组均初始化，设雷区数组中元素0代表无雷，元素1代表雷，将雷区数组中全部元素初始化为字符‘0’，排雷过程显示数组初始化为字符‘*’，‘0’和‘*’均作为形参传入函数InitialBoard中。

这里采样两个for循环嵌套来初始化数组。

InitialBoard函数的代码：2

//board为待初始化的数组
//rows和cols表示数组的行数和列数，这里均输入实参11
//set表示初始化数组过程中为数组元素赋的值，雷区数组为‘0’，显示数组为‘*’
void InitialBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < rows; i++)
	{
		for (j = 0; j < cols; j++)
		{
			board[i][j] = set;
		}
	}
}

2.2.3 布雷函数SetMine的编写

计算机随机生成布雷坐标，将雷区数组相应的值赋为字符‘1’。在给雷区数组元素赋值之前，要先判断该位置是否已经布雷，若已布雷，则重新生成布雷点坐标，指导该坐标位置无雷位置。当布下预定数量的雷后，该函数终止执行。

SetMine函数的代码： 

void SetMine(char mine[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	int num = 0;
	while (num < Mine_count)
	{
		//随机生成布雷点坐标
		int x = rand() % row + 1;
		int y = rand() % col + 1;
		if (mine[x][y] == '0') //判断坐标(x,y)处是否已被布雷
		{
			mine[x][y] = '1';
			num++;
		}
	}

2.3.4 打印数组函数DisplayBoard的编写 

为了方便观察，这里不仅要打印出雷区数组mine和显示数组show的元素，还要打印出对应的行号和列号。board表示雷区数组或显示数组，row和col为雷区本身的尺寸大小，在本文的背景下row和col均为9.

DisplayBoard函数的代码：

void DisplayBoard(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	//打印列号
	for (i = 0; i <= row; i++) //for循环打印列号
	{
		printf("%d ", i);
	}
	printf("\n");
	for (i = 1; i <= row; i++)
	{
		printf("%d ", i); //打印行号
		for (j = 1; j <= col; j++)
		{
			printf("%c ", board[i][j]);//打印数组元素
		}
		printf("\n");
	}
}

2.3.5 扫雷函数FindMine的编写

扫雷函数的功能是排查雷区数组中某元素是否为雷（1表示雷）。执行该函数时，首先玩家输入排查坐标(x,y)，并判断坐标的合法性（输入的坐标是否超出雷区的范围）。

若未通过合法性检验，则系统提示玩家重新输入坐标。

若通过合法性检验，则判断该坐标处是否为雷。若此坐标位置是雷，则终止本轮游戏，并提示玩家游戏终止。若不是雷，则调用Count_Mine函数统计左边(x,y)周围的八个坐标对应的区域有几个是雷，并将统计结果显示到数组show中(x,y)对应的位置，并打印数组show。

当所有不是雷的位置的坐标均被排查且为踩雷后，系统提示排雷成功。

注意：统计某坐标周围雷的个数的函数返回值为整型，但show为字符型数组，因此要转化为该整型所对应的ASCII码值。我们假设(x,y）周围雷的个数为count，故输入代码show[x][y]='0'+count，以使字符型数组能显示出(x,y)周围雷的个数。

FindMine函数的代码：

void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	//输入排雷坐标
	//1.如果踩雷，游戏结束
	//2.如果不是雷，统计周围雷的个数
	int x = 0;
	int y = 0;
	int num = 0;
	while (num < row * col - Mine_count)
	{
		printf("请输入你要排查的坐标: > ");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		//判断坐标的合法性
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if ('1' == mine[x][y])
			{
				printf("很遗憾，你被炸死了\n");
				printf("游戏结束！\n");
				DisplayBoard(mine, ROW, COL);
				break;
			}
			else
			{
				int count = Count_Mine(mine,x,y); //统计周边雷的数量
                //将该坐标周围雷的数量的值赋给show数组的(x,y)元素
                //show为字符型数组，但雷数时整型，要将其转化为整型对应的ASCII码输出
				show[x][y] = '0' + count; 
				DisplayBoard(show, ROW, COL);//打印显示数组
				num++;
			}
		}
		else
		{
			printf("你输入的排查坐标超出范围，请重新输入！\n");
		}
	}
	if (num == row * col - Mine_count)
	{
		printf("恭喜你，排雷成功\n"); //当所有非雷坐标均被排查且玩家未踩雷后，扫雷游戏结束
	}

}

2.3.6 统计雷个数函数Count_Mine的编写

该函数在玩家对(x,y)坐标排雷，且该处不是雷的情况下调用， 目的是统计该坐标周围的8个区域有几个是雷。2.2.3中指出，在雷区数组中，若某一元素为1，则代表该处为雷。因此，只需将(x,y）周围8个坐标的元素相加，并减去8 * '0'即可得到（x，y）坐标周围雷数。要减去8 * ‘0’ 的原因是雷区元素是字符类型，而Count_Mine函数返回的是整形，这就要求在ASCII码值和对应整形数值之间相互转换。

Count_Mine函数的代码：

//排查某特定坐标周边雷的个数
int Count_Mine(char mine[ROWS][COLS], int x, int y)
{
	return mine[x - 1][y - 1] + 
		mine[x - 1][y] + 
		mine[x - 1][y + 1] + 
		mine[x][y - 1] + 
		mine[x][y + 1] + 
		mine[x + 1][y - 1] + 
		mine[x + 1][y] + 
		mine[x + 1][y + 1] - 
		8 * '0';
}

2.3 game.h 文件的编写 

该文件要进行雷区mine数组和显示数组show的行数和列数的宏定义，要进行头文件的包含，还要进行函数的声明。

这里仅对game函数进行声明而代码运行不会报错的原因是其余的函数均在game函数里被调用，本质上是game函数的一部分。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include

#define Mine_count 10  //布雷数量

//雷区真实行数和列数
#define ROW 9 
#define COL 9

//所定义的雷区数组和显示数组的行数和列数
#define ROWS 11
#define COLS 11

//扫雷游戏函数的声明
void game();

到此，整个扫雷游戏代码的编写结束。

三.  代码的运行测试

STEP1：玩家输入1，开始扫雷游戏，并打印初始化后的显示数组show。

图3.1

STEP2： 扫雷函数开始运行，玩家输入排查坐标。这里以（2,3）为例，该坐标周围有一个雷。

3.2

STEP3：检查踩雷是否会终止游戏， 如图3.3所示，输入排雷坐标(1,7)，该区域是雷，系统提示玩家踩雷，游戏结束，打印雷区数组，并提示玩家选择是否要进行下一轮游戏。

图3.3

STEP4：检查完全排雷后游戏能否正常终止。

如果在这里布置10个雷进行检验会十分繁琐复杂。因此，为了测试程序，本文将头文件game.h中定义的布雷数量Mine_count暂时修改为79，这样只需要排查两个位置即可。同时，在开始扫雷之前，先调用DisplayBoard函数打印雷区数组，以便可以准确排查出哪两个位置不是雷。

开始执行程序，如图3.4所示，可以看出(7,1)和(4,6)位置处不是雷。因此，输入坐标(7,1)和(4,6)进行扫雷工作，如图3.5所示，雷全部背排查干净，系统正常提示扫雷结束。

四. 改进与不足 

 （1）如图4.1所示，若输入的排查点(x,y)周围8个区域均不是雷，则周围8个区域都进行排查，并显示周边雷的数量。可以考虑采用递归调用函数的方法来实现，但是在VS2019的编译环境下，这样的操作往往需要比较深的递归层次，容易出现栈溢出的问题。

（2）网页版游戏中还可以用小红旗进行标记，表明玩家已经认为该区域为雷，提醒不要去翻开。可以在执行排雷函数时先提醒玩家输入1或2，分别代表扫雷和标记，然后再输入相应坐标，执行对应的扫雷或标记操作。

通过改进代码，可以提高游戏的趣味性，降低通关难度。

图4.1

 扫雷游戏的C语言程序设计介绍到此结束，感谢大家的阅读。请批评指正！