六 数组和函数实践：扫雷游戏
六.数组和函数实践：扫雷游戏
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- 规则简介
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玩家点击一个方格后，方格会显示以下几种情况：一个数字，表示周围八个方格中隐藏的地雷数量；一个空白，表示周围八个方格内没有地雷；或者一个地雷，表示玩家触发了地雷，游戏失败。
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玩家需要通过解读数字的线索，推理出哪些方格安全（非雷区域），哪些方格可能藏有地雷。安全的方格点击后会揭示更多信息，有助于玩家找出其他的安全方格。
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如果玩家成功找出所有的安全方格，而没有触发任何地雷，那么游戏胜利
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1.游戏的分析和设计
扫雷的过程中，布置的雷和排查出的雷的信息都需要存储，所以我们需要一定的数据结构来存储这些信息：我们用1存放雷，用0存放正常块。
1.1数据结构的分析：
首先我们用已知的知识进行分析，布置的雷和排查的雷都需要存储，所以我们需要一定的数据结构来存储这些信息。迅速反应过来-数组！
如何实现排雷的算法呢？根据规则，当我们点开一个块后，它现实的数字告诉我们它周围有多少个雷，因此我们需要获取以它为中心的信息：
这又会导致一个新的问题：如何防止数组越界访问？根据已有的知识，我觉得再套一层都为0的外壳就能完美解决问题1
继续分析，我们在棋盘上布置了雷，棋盘上雷的信息（1）和⾮雷的信息（0），假设我们排查了某⼀个位置后，这个坐标处不是雷，这个坐标的周围有1个雷，那我们需要将排查出的雷的数量信息记录存储，并打印出来，作为排雷的重要参考信息的。那这个雷的个数信息存放在哪⾥呢？答案是数组
解决方案：我们采取两个数组存储信息，一个存取雷，一个存取排查出的信息
1.2文件结构设计
这么多行代码放在同一个文件中肯定是很臃肿的，我们使用三个文件来实现程序。多文件组织形式随代码实战讲述。
1.3注意事项：
存放数据的类型太多，容易产生歧义
在统计一个坐标周围的雷的个数的时候，可能会越界
用两个数组，一个存放雷的信息，一个存放排查雷的信息
char show[11][11];存放’0’
char mine[11][11];存放’*’
2.代码实战：
2.1建立文件：
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快速补充多文件知识
⼀般情况下，函数的声明、类型的声明放在头⽂件（.h）中，函数的实现是放在源⽂件（.c）⽂件中。如下：
add.c
int Add(int x,int y) { return x+y: }//定义函数add.h 将这个文件放在头文件中，其余都是源文件
int Add(int x,int y);//函数的声明test.c
#include#include"add.h"//自己定义的头文件特殊写法 int main(){ int a=10; int b=20; int c = Add(a,b)//函数调用 运行结果：
- test.c——文件中写游戏的测试逻辑
- game.c——文件中写游戏中函数的实现等
- game.h——文件中写游戏需要的数据类型和函数声明等
2.2封装界面
void menu() {
printf("********************");
printf("*********1go********");
printf("*********2out*******");
printf("********************");
}
void game() {
}
int main()
{
int input = 0;
do {//使用do-while循环的原因是要先进入再作循环，避免输入0无操作情况
menu();
printf("请输入");
scanf("%d", &input);
switch (input) {
case 1:
printf("扫雷");
game();//封装函数
break;
case 0:
printf("退出游戏\n");
break;
default:
printf("非法输入，请重新选择");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
初始化棋盘：使用宏定义的好处之一就是便于简化和理解代码
由上文，我们需要：
#define ROW 9 #define COL 9
#define ROWS ROW+2 #define COLS COL+2
#include我们解决了数组访问越界的问题，同时我们要注意为了节省代码，我们尽量要让一个函数实现更大的用处。
头文件：
#pragma once
#define ROW 9
#define COL 9
#define ROWS ROW+2
#define COLS COL+2
void InitBoard(char arr[ROWS][COLS], int rows, int cols,char set);
void DisplayBoard(char arr[ROWS][COLS],int row,int col);
函数构造：
void game() {
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
//初始化棋盘
InitBoard(mine, ROWS, COLS,'0');//'0'
InitBoard(show, ROWS, COLS,'*');//'*'
//打印棋盘
DisplayBoard(show,ROW,COL);
}
效果图：
2.3建立坐标系
我们如何才能获取用户输入的合法数据呢？我们可以建立坐标系，让用户输入列坐标和行坐标来获取信息。
void DisplayBoard(char arr[ROWS][COLS],int row,int col) {
int i = 1;
//先打印行坐标：
for (i = 0; i <= row; i++) {// i=0开始，使得棋盘符合实际情况
printf("%d ", i);
}
printf("\n");
for (i = 1; i <= row; i++) {
int j = 0;
for (j = 1; j <= col; j++) {
if (1 == j) printf("%d ", i);//打印列坐标
printf("%c ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n");
}
为什么要先打印行坐标？因为按照打印顺序，如果先打印列坐标，行坐标就会在下面了。
我把打印坐标的代码单列出来，为了代码对齐和美观，我们注意：
- 行坐标打印的空格处理和i从0开始
- 列坐标打印的空格处理和i从1开始
for (i = 0; i <= row; i++) {// i=0开始，使得棋盘符合实际情况
printf("%d ", i);
}
for (j = 1; j <= col; j++) {
if (1 == j) printf("%d ", i);//打印列坐标
2.4实现游戏操作
2.4.1布置雷
setmine(mine, ROW, COL);//在test.c中的void game中进行函数的使用
void setmine(char arr[ROWS][COLS], int row, int col);函数声明
void setmine(char arr[ROWS][COLS], int row, int col) {
//随机布置10个雷
int count = 10;
while (count) {
int x = rand() % COL + 1;
int y = rand() % ROW + 1;
if (arr[x][y] == '0') {
arr[x][y] = '1';
}
else count++;
count--;
}
}//函数的实现注意
!
我们将1当作雷存放在0的表格中。
这里我要提醒几点：
- 注意打印顺序，先设置雷再打印雷的数组
- 使用rand()时，需要stdlib.h和time.h头文件
- 注意if语句中的条件判断，以确保我们放置了10个雷
- 一定要随时转动视角：
现在test.c中设立函数并放置game()函数中
再在game.h中完成函数的声明
最后在game.c文件中完成函数的实现
2.4.2排查雷
在show数组中验证信息，在mine数组中完成排雷。
finedmind(mine, show, ROW, COL); 由此建立函数。
void finemine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col); 建立函数声明
建立函数实现：
void findmine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col)
{
int x = 0; int y = 0; int win = 0;
while (win < row * col - 10) {//因为排查71次！
printf("请输入要排查的坐标\n");
scanf("%d %d", &x, &y);
if (x >= 1 && x <= ROW && y >= 1 && y <= COL)
{
if (mine[x][y] == '1')
{
printf("you lose!");
}
else
{
int n = getminecount(mine, x, y);
show[x][y] = n + '0';
DisplayBoard(show, ROW, COL);
win++;
}
}
else printf("非法坐标，请重新输入\n");
}
}
//嵌套子函数形式：
int getminecount(char arr[ROWS][COLS], int x, int y) {
return mine[x - 1][y] + mine[x - 1][y - 1]
+mine[x][y - 1] + mine[x + 1][y - 1] +
mine[x + 1][y] + mine[x + 1][y + 1] +
mine[x][y + 1] + mine[x - 1][y + 1] - 8 * '0';}
至此我们的程序完成。
3.总结-再一次回顾
- 我们首先对“扫雷”的玩法和规则研究，我们知道了构造两个数组进行处理，一个进行Show，一个进行Mine。同时知道了数组访问越界的处理手段-构造一层代码壳。
- 然后我们对游戏进行拆解：大厅界面→显示扫雷操作模块→扫雷游戏的命令总执行模块→预处理数组和显示模块→坐标轴定位模块→雷生成模块→排雷模块和结束处理模块。
- 几个难点回顾：
- 建立坐标如何实现坐标和元素对齐，以及如何坐标和元素一一对应
- 布置雷如何实现随机布置，且数量正好为10
- 我承认排雷太难了，排雷时如何反馈结果以及如何限定范围问题很关键！
game.c
game.h
test.c