设计程序要简单――计算机达人成长之路（17）
10、俄罗斯方块（五）模块
他山之石，可以攻玉。
木鸿飞兴趣广泛，除了英语，各门功课都很爱好，参加了数学、物理、化学和生物的奥林匹克竞赛，当时的D县信息技术相当闭塞，要不肯定还会参加计算机奥赛。
编写俄罗斯方块陷入困境的第二天晚自习，木鸿飞参加数学奥赛的培训。授课老师姓李名锐，人称锐哥，华中师范大学高材生，据说受到89年事件的牵连，回到了在中国地图上都不一定标记的D县任教。锐哥授课，最爱说“我们”，比如：
“我们假设圆半径长度为a，……”
“让我们设立一个极坐标系，……”
“我们一起来审题，……”
每次锐哥如此培训，导弹都会窃窃私语：
“什么我们，明明是你自己！”
“你自己假设a=b，别拖上我们。”
“简直就是强奸民意！”
锐哥并不知道导弹的腹议，仍然兴致勃勃的使用我们：“今天我们来学习简单化原则。所谓简单化原则就是我们在做数学题时可以化普通条件为特殊条件，比如题设中是一个长方形，要求证明某项规则，我们可以假设这个长方形是一个正方形，然后根据正方形来证明。我们想想，正方形是长方形的特殊形式，长方形都正确，正方行肯定也是正确的，然后我们再根据思路逐步扩充到长方形的证明中。这就是简单化原则，即先把一个问题想简单，然后逐步复杂，直到回到问题本身，……”
导弹正在数锐哥一句话中有多少个“我们”，木鸿飞本来也在自动忽略“我们”二字，突然犹如一道电光闪过，木鸿飞猛地一惊，自言自语道：“简单化原则，简单化原则，……，我知道了！”
多年以后，木鸿飞回忆秋季夜晚的那一次顿悟，那情那景仍然历历在目。
“简单化原则，简单化原则，为什么不应用到程序设计中去！将程序将程序划分为多个简单的步骤，每次只设计一个步骤，完成后再增加设计下一个步骤，每个步骤相对于整个程序而言简单多了。比如整个俄罗斯方块具有显示大棋盘、显示小方块、移动小方块、旋转小方块、消行处理等等多种复杂的功能要求。但若简单化之，可以先编写一个简化的俄罗斯方块程序，只显示大棋盘，即把建模棋盘的二维数组的信息显示到屏幕上。然后再设计一个程序，只显示小方块，接着在上面的程序中增加方块左右移动的功能，以此类推，直至实现全部的游戏。这就是退一步海阔天空，有时后退是为了更好的前进！”
闪电划过夜空，余下的就是无穷无尽的思考。木鸿飞陷入了使用新型思维对俄罗斯方块的设计之中，他时而皱眉沉思，时而洋溢笑容，锐哥的讲课自然一句也没有听见。不知道锐哥有没有发现木鸿飞同学走神了，也许锐哥误以为木鸿飞的表情是对其课堂最好的互动，也许锐哥老师对走神的学生已经见怪不怪。
时至今日，木鸿飞对这次走神事件仍然无怨无悔。因为不知不觉中，木鸿飞已经触及了模块化设计思想的门槛，他所需做的就是通过及时的训练来强化这种感觉。也许木鸿飞并不知道，从一无所知两眼一摸黑的设计方式到模块化设计方式，是多么大的一次飞跃，也许木鸿飞要等到下一次设计碰上困难时才回想起模块化设计，但这一切都是前进途中的坎坷罢了。无论如何，一粒种子已经种下，等待合适的条件，这颗种子会生根发芽，待到木鸿飞正式学习计算机之时，掌握模块化设计思想就只是水到渠成之事。
奥数培训结束，木鸿飞第一个冲出了教室，回到自己的座位上，拿出了写满俄罗斯方块代码的笔记本。曾经这本代码使他伤心欲绝，长长的代码行数和低下的打字速度扼杀了一个美好的梦想，而今再度翻开这本洒满心血的笔记本，希望之花再度开放。
木鸿飞没有多做任何停留，直接在笔记本上写下：
我决定应用简单化原则重新设计俄罗斯方块。首先，由于俄罗斯方块中一共有7中基本方块，每种均可以旋转，所有的变体一共有19中形态。鉴于应用简单化原则，目前假设只有长条形方块，则只有长条形横向和纵向两种形状，其他的方块待程序完成后再逐步增加。
其次，一次性设计完整的俄罗斯方块过于复杂，我将它分解为很多个小程序，每次完成一个，最后叠加起来就是符合要求的程序了。分拆方法如下：
程序一：
名称：大棋盘显示程序。
内容：根据二维数组的内容显示俄罗斯方块的20×10的棋盘。
注意事项：可以先定义一个二维数组，然后手工更改数组中各元素的取值，看看显示的内容与二维数组各元素取值是否相一致。
程序二：
名称：俄罗斯方块显示程序。
内容：在棋盘内显示俄罗斯方块。
注意事项：目前只显示长条形方块。
程序三：
名称：俄罗斯方块左右移动程序。
内容：完成内循环，根据输入的命令左右移动俄罗斯方块，越界时不能移动。
注意事项：先将二维数组元素全置为0，测试棋盘全空时的移动。再手工更改二维数组的内容，在棋盘内堆砌一些方块，如果有方块在左边时，则不能左移，同理不能右移。
程序四：俄罗斯方块旋转程序。
内容：与程序三相同，当输入旋转命令时旋转俄罗斯方块，其中需要进行越界判断。
注意事项：与程序三相同，先测试棋盘空时的旋转，再手工添加方块，测试有阻塞时的旋转。
程序五：
名称：俄罗斯方块定时下落程序
内容：完成中循环，俄罗斯方块定时下落，直到落到底部或者下方有方块支撑。
注意事项：先将二维数组元素全置为0，测试棋盘全空时的下落。再手工更改二维数组的内容，测试棋盘有方块时的下落，如果下方有方块则下落结束，中循环中断。
程序六：
名称：俄罗斯方块下落后堆积程序
内容：集合上述所有程序，即内循环中可以移动和旋转方块，内循环结束后方块下落，此时将俄罗斯方块的内容赋值到二维数组相应的位置，形成在棋盘上永久留下方块的效果。
注意事项：先测试棋盘空时的效果，再测试有方块时的效果。
程序七：
名称：随机产生俄罗斯方块程序
内容：设计外循环，内部调用程序六的内容，每个外循环随机产生一个俄罗斯方块，并置放与棋盘中间上方，如果方块置放位置已经有小方块阻塞，则退出循环，程序结束。
注意事项：本程序中俄罗斯方块已经初具模型，只是不具备消行功能，可以试玩了。
程序八：
名称：俄罗斯方块消行处理。
内容：在程序七的基础上增加消行操作。
注意事项：由于本程序已经具备试玩功能，故可通过试玩，无需手工修改二维数组，即可获得测试数据。
程序九：
名称：俄罗斯方块优化和补齐。
内容：补齐所有欠缺的游戏功能。
注意事项：欠缺的功能至少有：分数设计、速度等级设计、预先显示方块设计等等。
…………
简化程序后，果然容易了很多，代码也急剧减少，即使完成程序九，也没有超过400行。同时，木鸿飞更加充分地利用上机时间，一去就是两节课，反正下一节课本班自习，自己又不是玩耍，不翘它白不翘。
四周后，史上最奇特的俄罗斯方块新鲜出炉。相信俄罗斯方块的玩家都有一个愿望，那就是希望多来长条形方块以救命之用，而木鸿飞的俄罗斯方块程序安全满足你的这个愿望，它只落长条形方块。如此俄罗斯方块实在是太简单了，一时间，吸引了不少同学过来游玩，连杨老师也以检测程序是否正确为由狠狠的玩了几把，看着不住增长的分数，大家在YY之中过足了俄罗斯方块高手的瘾。
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