拉登游戏开发--C#实现过程

     关于这个游戏的创意和较为深入的研究来自于新浪博客大力水手。

     拉登游戏的游戏思路是：

     一个N*N的方格，每个格子的有两种颜色状态（黑色，黄色）；初始时所有格子为同一种颜色（比如：黑色），通过点击其中的一个格子，该格子以及其上下左右的格子的颜色将变为相反的颜色（之前黑色，之后黄色；反之亦然）。

    如下面六张图可以看到整个游戏的玩法：

 

   游戏开发过程考虑的几个问题：

  1.生成的N*N格子的应该自适应Window

  2.点击格子四周的格子的边界问题处理

  3.格子的颜色变化设置

  4.判断所有格子颜色是否发生改变

  5.如何实现自动完成功能

   游戏开发的关键就在于这个自动完成的算法实现。

   算法：

      格子共有N*N个，共N行N列，自动完成基于第一行的实现，每一个格子的状态只有两种，设为0或1.

   1.第0行有N个格子，每个格子共有2中状态，全排列共有Pow(2, N)中情况。

   2.给每一种情况进行编号[0，Pow(2，N))

    如下图3*3的格子，第0行的格子的状态：

      分析：第0行的状态共有Pow(2，N)中，接下来对第1行至第N-1一行进行遍历，每一行有N个格子进行点击处理，这样时间复杂度上升为：Pow(2, N)*Pow(N, 2)。如果N为32的时候，就仅仅让计算机走完这个数，Java中Integer.MAX_VALUE尝试了一下没有等到这个数就给Stop了。

      具大力水手的说法，目前通过分布式计算，已经完成到了N=35。每一种贴下来的图都是一幅美丽的图片（这个得仔细想象加观察）

     下面贴一张图：

   下面是C#版的部分代码程序较为简单，主要立足解决分布式问题。

 
  
  
  
  

  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.Collections.Generic;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.ComponentModel;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.Data;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.Drawing;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.Text;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.Windows.Forms;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
using System.Threading;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
namespace OkLight  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
{  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
    public partial class FormMain : Form  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
    {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        Button[] btns = new Button[25];  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //设置两个全局的数组变量  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        static int[] states;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        static int[] operaters;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //设置一个全局变量用来计算点击的次数  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        static int count = 0;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //构造方法初始化组件  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        public FormMain()  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            InitializeComponent();  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //初始化下拉菜单的选项值  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private void FormMainLoad(object sender, EventArgs e)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {    
  
 
  
 
  
   
   
   
   
              
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int min = panelMain.Height;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (min > panelMain.Width)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                min = panelMain.Width;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int maxNumber = min / 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            for (int i = 1; i < maxNumber + 1; i++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                comboBoxIndex.Items.Add(i);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            comboBoxIndex.SelectedIndex = 4;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            InitalButton((int)comboBoxIndex.SelectedItem);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //初始按钮  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private void InitalButton(int number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            panelMain.Controls.Clear();  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
             //获得面板的大小  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int x = (panelMain.Width - number*40) / 2;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int y = (panelMain.Height - number * 40) / 2;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            btns = new Button[number * number];  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //实例化按钮并且添加到面板中去  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            for (int i = 0; i < number*number; i++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i] = new Button();  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i].Width = 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i].Height = 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //设置按钮的位置  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i].Left = x + (i % number) * 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i].Top = y + (i / number) * 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //设置按钮表面的颜色  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i].BackColor = Color.Black;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //为每一个按钮注册单击处理  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btns[i].Click += new EventHandler(FormMainClick);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                panelMain.Controls.Add(btns[i]);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //格子事件方法  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        void FormMainClick(object sender, EventArgs e)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int number = (int)comboBoxIndex.SelectedItem;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            Button btn = sender as Button;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //获得面板的大小  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int x = (panelMain.Width - 40*number) / 2;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int y = (panelMain.Height - 40*number) / 2;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //得到按钮的索引  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int i = (btn.Left - x) / 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int j = (btn.Top - y) / 40;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //得到当前单击的按钮的上下左右按钮的坐标  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int top = j - 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int buttoom = j + 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int left = i - 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int right = i + 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            count++;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            ChangeButtonColor(btn);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (top >= 0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int index = i + number * top;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonColor(btns[index]);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (buttoom < number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int index = i + number * buttoom;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonColor(btns[index]);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if(left>=0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int index = left + number * j;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonColor(btns[index]);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (right < number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int index = right + number * j;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonColor(btns[index]);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            showLabel.Text = "您当前已经点击次数为： " + count;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (IsSucceed(number))  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
               DialogResult dr=MessageBox.Show("恭喜你，成功完成", "消息");  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //改变格子背景颜色  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private void ChangeButtonColor(Button btn)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (btn.BackColor == Color.Black)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btn.BackColor = Color.Yellow;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            else 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                btn.BackColor = Color.Black;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            btn.Refresh();  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //演示游戏  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private void GetShow(int number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //设置方格的边的个数  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //计算格子的总个数  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int count = (int)Math.Pow(number, 2);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //初始化数组的值  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //计算一共有多少种情况，number=5是32种情况  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //operaters数组中放的是每一种情况的每一个格子的操作取值  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //states数组中放的是每一种情况的每一个格子的状态取值  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //在计算过程中不一定将for语句运行完，当判断states[]的值全为1便可以终止  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            for (int i = 0; i < (int)Math.Pow(2, number); i++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                states = new int[count];  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                operaters = new int[count];  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int x = i;//i表示第几种情况  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int j = 0;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //进行第i种情况的operaters的赋值  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                while (true)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    if (x == 0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        break;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        //当x=0的时候跳出while循环  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    //将x转换为二进制数0 1  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    operaters[j] = x % 2;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    x = x / 2;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    j++;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //第i种情况的operaters[]设置完成之后进行操作  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //这个操作只进行一行  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                for (int k = 0; k < number; k++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    //operaters[]值为1的时候表示操作  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    if (operaters[k] == 1)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        ToClick(k, number);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //对第i种情况下从第2行开始操作直到number行  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                for (int k = 1; k < number; k++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    //对第i种情况下从第k行的每一格格子开始操作  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    for (int m = 0; m < number; m++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        //判断k-1行第m格格子的状态  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        //在进行操作的时候，只点击上一行状态没有改变的格子对应下面的格子  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        //Console.Write(states[(k - 1) * number + m]);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        if (states[(k - 1) * number + m] == 0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                            //一旦将格子点击之后，它的操作状态就职位 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                            operaters[k * number + m] = 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                            ToClick(k * number + m, number);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //通过计算可以判断是否已经完成操作  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                int statesCount = 0;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                for (int k = 0; k < states.Length; k++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    if (states[k] == 1)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                        statesCount++;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                //states[]的值和为count表明完成操作  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                if (statesCount == count)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    break;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //判断游戏是否结束  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private bool IsSucceed(int number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            bool result = false;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            for (int i = 0, j = number * number; i < j; i++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                if (btns[i].BackColor == Color.Black)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    result = false;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    break;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                else 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                    result = true;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            return result;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //下拉菜单改变信息  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private void SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int number = (int)comboBoxIndex.SelectedItem;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            count = 0;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            showLabel.Text = "您当前已经点击次数为：";  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            InitalButton(number);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //点击格子事件  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private static void ToClick(int tag, int number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //tag表示从操作中传递的值，它是格子从  [0-number*number)  的编号  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //计算行号  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int j = tag / number;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            //计算列号  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int i = tag % number;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int left = i - 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int right = i + 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int top = j - 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int buttom = j + 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            ChangeButtonStates(tag);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (left >= 0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonStates(left + number * j);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (right < number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonStates(right + number * j);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (top >= 0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonStates(i + number * top);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (buttom < number)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                ChangeButtonStates(i + number * buttom);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //设置格子状态  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private static void ChangeButtonStates(int index)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            if (states[index] == 0)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                states[index] = 1;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            else 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                states[index] = 0;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
 
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        //游戏演示按钮事件  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        private void BtnShowClick(object sender, EventArgs e)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            int number = (int)comboBoxIndex.SelectedItem;  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            GetShow(number);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            for(int i = 0; i < operaters.Length;i++)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
               if(operaters[i]==1)  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
               {  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                   btns[i].PerformClick();  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
                   Thread.Sleep(1000);  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
               }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
            }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
        }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
    }  
  
 
  
 
  
   
   
   
   
      
  
 
  
 
  
   
   
   
   
} 
 

 

 
  
  
  
  

      游戏算是成功的开发完了，而且这个游戏是没有终结点的。因为任何人在每一步都走对的情况下都没法通过鼠标点击走到N=32的情况去，甚至更小。这算是一个探讨分布式计算的一个非常好的实例。

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