【Android】自己动手做个扫雷游戏

1. 游戏规则

扫雷是玩法极其简单的小游戏，点击玩家认为不存在雷的区域，标记出全部地雷所在的区域，即可获得胜利。当点击不包含雷的块的时候，可能它底下存在一个数，也可能是一个空白块。当点击中有数字的块时，游戏会展现当前点击块所包含的数字。当点击空白块时，地图会展开，形成一个大小和形状不规则的图形，该图形的边界是数字块，也可以想成展开的是一个被数字包围着的不规则图形。

1.1 数字生成规则

扫雷游戏中是通过数字来判断雷的位置的，那么，数字的生成规则是什么呢？假设游戏中只有一个雷，那么，他的将被1这个数字包围着，如图：

1	1	1
1	雷	1
1	1	1

如果遇到边界就忽略

雷	1
1	1

可见，游戏是先生成雷然后再根据雷的位置生成数字的，我们再看下面的图：

1	1	1
1	雷	2
1	2	雷
.	1	1

在上图中，块中有两个数字为2的块，它是数字叠加的结果，围绕着雷的区域重合了，重合的区域块的数字相加，该块的数字就会变成相加后的数字。

1.2 本博文的例子扫雷的规则

玩家需要把所有的空白块点开，留下玩家认为有雷的块，当所剩余的块数和雷的数量相等时，玩家胜利。如果在此之前，点到有雷的方块，玩家失败。

2. 游戏的算法和数据结构

2.1 空白块展开算法

空白块的展开几乎是扫雷游戏的核心了。上面说到，扫雷游戏时，点中空白块，游戏的地图块就会展开，我们可以观察到：空白块是一层一层展开的，所以，地图展开算法我们就用广度优先搜索。也许有人会问：可以用深度优先搜索算法吗？答案是可以的，但是如果在这里用的话，效率会比广度优先搜索算法效率低。

2.2 扫雷的数据结构

（1）方向数组

int[][] dir={
      {-1,1},//左上角
      {0,1},//正上
      {1,1},//右上角
      {-1,0},//正左
      {1,0},//正右
      {-1,-1},//左下角
      {0,-1},//正下
      {1,-1}//右下角
};

方向数组在展开空白块的时候回用到，因为广度优先遍历就是在地图中朝各个方向走。

（2）Tile类

该类表示游戏中的“块”，我们给它声明三个成员。

short    value；
boolean flag;
boolean open;

value存储该块的值。-1表示雷块；0表示空白块；>0代表数字块。

flag存储该雷是否被玩家标记（在本例子中无作用，保留，方便扩展）。

open存储该块是否被用户点开过。

（3）Tile数组

Tile数组代表块的集合，及游戏的地图，存储着游戏的主要数据。

（4）Point类

Point类代表“位置”，声明Point类方便我们在地图中生成随机位置的雷。Point类还要重写hashCode和equals方法，为了比较位置与位置是否相同。

（5）Mine类

对上面的数据结构的封装。

Mine构造函数：对游戏地图的参数设置，比如绘制的位置，绘制的大小，块的大小，生成的雷数等。

init()方法：清空并初始化游戏地图。

create(Point p)方法：在地图中随机生成雷的位置，并产生数字。参数p是不产生雷的位置，p点可以传入用户第一次点击时的位置。生成随机位置的雷比较快速的办法是：先把地图中除p位置外所有的位置加入到链表中，然后生成0到链表大小-1之间的随机数，根据生成的随机数在链表中取元素，取完元素就把该位置从链表中移除，并把Tile数组中该位置的Tile的value设为-1。重复执行以上操作，直到生成的雷个数满足要求。产生数字的办法：遍历Tile数组，遇到雷就将他身边的八个的位置的value值加1，如果八个位置中有雷，或者该位置不存在，不执行任何操作。

open(Point p,boolean isFirst)方法：p代表点开某个位置的块,即Tile数组的索引。isFirst传入是否是第一次点击屏幕。该方法要对是不是第一次点击而作不同的操作，当玩家第一次点击块时，调用create函数生成地图。否则就进行展开地图等操作。

（6）MainView类

视图类，负责绘图和操作Mine对象。

3.代码示例

Mine.java

public class Mine {
    public   int x;//地图的在屏幕上的坐标点
    public   int y;//地图的在屏幕上的坐标点
    public    int mapCol;//矩阵宽
    public   int mapRow;//矩阵高
    private  int mineNum ;
    public static short EMPTY=0;//空
    public static short MINE=-1;//雷
    public Tile[][] tile;//地图矩阵
    public   int tileWidth;//块宽
    private  Paint textPaint;
    private Paint bmpPaint;
    private  Paint tilePaint;
    private  Paint rectPaint;
    private  Paint minePaint;
    private Random rd=new Random();
    public  int mapWidth;//绘图区宽
    public int mapHeight;//绘图区高
    public boolean isDrawAllMine=false;//标记是否画雷
  private  int[][] dir={
            {-1,1},//左上角
            {0,1},//正上
            {1,1},//右上角
            {-1,0},//正左
            {1,0},//正右
            {-1,-1},//左下角
            {0,-1},//正下
            {1,-1}//右下角
    };//表示八个方向
  public   class Tile{
        short value;
        boolean flag;
        boolean open;
      public Tile()
      {
          this.value=0;
          this.flag=false;
          this.open=false;
      }
    }
   public static class Point{
        private int x;
        private int y;
        public Point(int x,int y)
        {
            this.x=x;
            this.y=y;
        }
        @Override
        public int hashCode() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return 2*x+y;
        }
        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            // TODO Auto-generated method stub
            return this.hashCode()==((Point)(obj)).hashCode();
        }
    }//表示每个雷块
    public Mine(int x, int y, int mapCol, int mapRow, int mineNum, int tileWidth)
    {
        this.x=x;
        this.y=y;
        this.mapCol = mapCol;
        this.mapRow = mapRow;
        this.mineNum=mineNum;
        this.tileWidth=tileWidth;
        mapWidth=mapCol*tileWidth;
        mapHeight=mapRow*tileWidth;
        textPaint=new Paint();
        textPaint.setAntiAlias(true);
        textPaint.setTextSize(MainActivity.W/10);
        textPaint.setColor(Color.RED);
        bmpPaint=new Paint();
        bmpPaint.setAntiAlias(true);
        bmpPaint.setColor(Color.DKGRAY);
        tilePaint =new Paint();
        tilePaint.setAntiAlias(true);
        tilePaint.setColor(0xff1faeff);
        minePaint =new Paint();
        minePaint.setAntiAlias(true);
        minePaint.setColor(0xffff981d);
        rectPaint =new Paint();
        rectPaint.setAntiAlias(true);
        rectPaint.setColor(0xff000000);
        rectPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        tile=new Tile[mapRow][mapCol];
    }
    /**
     * 初始化地图
     */
    public  void init()
    {
        for (int i = 0; i< mapRow; i++)
        {
            for (int j = 0; j< mapCol; j++)
            {
                tile[i][j]=new Tile();
                tile[i][j].value=EMPTY;
                tile[i][j].flag=false;
                tile[i][j].open=false;
                isDrawAllMine=false;
            }
        }
    }
    /**
     * 生成雷
     * @param exception 排除的位置，该位置不生成雷
     */
    public void create(Point exception)
    {
        List<Point> allPoint=new LinkedList<Point>();
        //把所有位置加入链表
        for (int i = 0; i< mapRow; i++)//y
        {
            for (int j = 0; j < mapCol; j++)//x
            {
                Point point=new Point(j,i);
                if(!point.equals(exception))
                {
                    allPoint.add(point);
                }
            }
        }
        List<Point> minePoint=new LinkedList<Point>();
        //随机产生雷
        for (int i=0; i< mineNum; i++)
        {
            int idx=rd.nextInt(allPoint.size());
            minePoint.add(allPoint.get(idx));
            allPoint.remove(idx);//取了之后，从所有集合中移除
        }
        //在矩阵中标记雷的位置
        for(Iterator<Point> it=minePoint.iterator();it.hasNext();)
        {
            Point p=it.next();
            tile[p.y][p.x].value=MINE;
        }
        //给地图添加数字
        for (int i = 0; i< mapRow; i++)//y
        {
            for (int j = 0; j< mapCol; j++)//x
            {
                short t=tile[i][j].value;
                if(t==MINE)
                {
                    for (int k=0;k<8;k++)
                    {
                        int offsetX=j+dir[k][0],offsetY=i+dir[k][1];
                        if(offsetX>=0&&offsetX< mapCol &&offsetY>=0&&offsetY< mapRow ) {
                            if (tile[offsetY][offsetX].value != -1)
                            tile[offsetY][offsetX].value += 1;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    /**
     * 打开某个位置
     * @param op
     * @param isFirst 标记是否是第一次打开
     */
    public void open(Point op,boolean isFirst)
    {
            if(isFirst)
            {
                create(op);
            }
            tile[op.y][op.x].open=true;
            if( tile[op.y][op.x].value==-1)
                return;
            else if( tile[op.y][op.x].value>0)//点中数字块
            {
                return;
            }
             //广度优先遍历用队列
            Queue<Point> qu=new LinkedList<Point>();
            //加入第一个点
            qu.offer(new Point(op.x,op.y));
            //朝8个方向遍历
            for (int i=0;i<8;i++)
            {
                int offsetX=op.x+dir[i][0],offsetY=op.y+dir[i][1];
                //判断越界和是否已访问
                boolean isCan=offsetX>=0&&offsetX< mapCol &&offsetY>=0&&offsetY< mapRow;
                if(isCan)
                {
                    if(tile[offsetY][offsetX].value==0 &&!tile[offsetY][offsetX].open) {
                        qu.offer(new Point(offsetX, offsetY));
                    }
                    else if(tile[offsetY][offsetX].value>0)
                    {
                        tile[offsetY][offsetX].open=true;
                    }
                }
            }
            while(qu.size()!=0)
            {
                Point p=qu.poll();
                tile[p.y][p.x].open=true;
                for (int i=0;i<8;i++)
                {
                    int offsetX=p.x+dir[i][0],offsetY=p.y+dir[i][1];
                    //判断越界和是否已访问
                    boolean isCan=offsetX>=0&&offsetX< mapCol &&offsetY>=0&&offsetY< mapRow;
                    if(isCan)
                    {
                        if( tile[offsetY][offsetX].value==0&&!tile[offsetY][offsetX].open) {
                            qu.offer(new Point(offsetX, offsetY));
                        }
                        else if(tile[offsetY][offsetX].value>0)
                        {
                            tile[offsetY][offsetX].open=true;
                        }
                    }
                }
            }
    }
    /**
     * 绘制地图
     * @param canvas
     */
    public  void draw(Canvas canvas)
    {
        for (int i = 0; i< mapRow; i++)
        {
            for (int j = 0; j< mapCol; j++)
            {
                Tile t=tile[i][j];
                if(t.open){
                    if(t.value>0)
                    {
                        canvas.drawText(t.value+"",x+j*tileWidth,y+i*tileWidth+tileWidth,textPaint);
                    }
                }else
                {
                    //标记，备用
                    if(t.flag)
                    {
                    }else
                    {
                        //画矩形方块
                        RectF reactF=new RectF(x+j*tileWidth,y+i*tileWidth,x+j*tileWidth+tileWidth,y+i*tileWidth+tileWidth);
                        canvas.drawRoundRect(reactF,0,0, tilePaint);
                    }
                }
                //是否画出所有雷
                if( isDrawAllMine&&tile[i][j].value==-1) {
                    canvas.drawCircle((x + j * tileWidth) + tileWidth / 2, (y + i * tileWidth) + tileWidth / 2, tileWidth / 2, bmpPaint);
                }
            }
        }
        //画边框
        canvas.drawRect(x,y,x+mapWidth,y+mapHeight, rectPaint);
        //画横线
        for (int i = 0; i< mapRow; i++) {
            canvas.drawLine(x,y+i*tileWidth,x+mapWidth,y+i*tileWidth, rectPaint);
        }
        //画竖线
        for (int i = 0;i < mapCol; i++) {
            canvas.drawLine(x+i*tileWidth,y,x+i*tileWidth,y+mapHeight, rectPaint);
        }
    }
}

MainView.java

public class MainView extends View {
    private   Mine mine;
    private  boolean isFirst=true;//标记是否是本局第一次点击屏幕
    private  Context context;
    private final int mineNum=10;//产生的雷的个数
    private  final int ROW=15;//要生成的矩阵高
    private  final int COL=8;//要生成的矩阵宽
    private   int TILE_WIDTH=50;//块大小
    private  boolean isFalse=false;
    public  MainView(Context context)
    {
        super(context);
        this.context=context;
        TILE_WIDTH=MainActivity.W/10;
        mine=new Mine((MainActivity.W-COL*TILE_WIDTH)/2,(MainActivity.H-ROW*TILE_WIDTH)/2,COL,ROW,mineNum,TILE_WIDTH);
        try {
            mine.init();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 游戏逻辑
     */
    public void logic()
    {
        int count=0;
        for (int i=0;i<mine.mapRow;i++)
        {
            for (int j=0;j<mine.mapCol;j++)
            {
                if(!mine.tile[i][j].open)
                {
                    count++;
                }
            }
        }
        //逻辑判断是否胜利
        if(count==mineNum)
        {
            new AlertDialog.Builder(context)
                    .setMessage("恭喜你，你找出了所有雷")
                    .setCancelable(false)
                    .setPositiveButton("继续", new DialogInterface.OnClickListener() {
                        @Override
                        public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                            mine.init();
                            invalidate();
                            isFirst=true;
                        }
                    })
                    .setNegativeButton("退出", new DialogInterface.OnClickListener() {
                        @Override
                        public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                            System.exit(0);
                        }
                    })
                    .create()
                    .show();
        }
    }
    /**
     * 刷新View
     * @param canvas
     */
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        mine.draw(canvas);
    }
    /**
     * 点击屏幕事件
     * @param event
     * @return
     */
    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        if(event.getAction()==MotionEvent.ACTION_DOWN)
        {
            int x=(int)event.getX();
            int y=(int)event.getY();
            //判断是否点在范围内
            if(x>=mine.x&&y>=mine.y&&x<=(mine.mapWidth+mine.x)&&y<=(mine.y+mine.mapHeight))
            {
                int idxX=(x-mine.x)/mine.tileWidth;
                int idxY=(y-mine.y)/mine.tileWidth;
                mine.open(new Mine.Point(idxX,idxY),isFirst);
                isFirst=false;
                if(mine.tile[idxY][idxX].value==-1)
                {
                    mine.isDrawAllMine=true;
                    new AlertDialog.Builder(context)
                            .setCancelable(false)
                            .setMessage("很遗憾，你踩到雷了！")
                            .setPositiveButton("继续", new DialogInterface.OnClickListener() {
                                @Override
                                public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                                    mine.init();
                                    isFalse=true;
                                    isFirst=true;
                                    invalidate();
                                }
                            })
                            .setNegativeButton("退出", new DialogInterface.OnClickListener() {
                                @Override
                                public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                                    System.exit(0);
                                }
                            })
                            .create()
                            .show();
                }
                if(isFalse)
                {
                    isFalse=false;
                    invalidate();
                    return true;
                }
                logic();
                invalidate();
            }
        }
        return true;
    }
}

MainActivity.java

public class MainActivity extends Activity {
    public  static  int W;
    public  static  int H;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
        getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
        W = dm.widthPixels;//宽度
         H = dm.heightPixels ;//高度
        setContentView(new MainView(this));
        new AlertDialog.Builder(this)
                .setCancelable(false)
                .setTitle("游戏规则")
                .setMessage("把你认为不是雷的位置全部点开，只留着有雷的位置，每局游戏有10个雷。")
                .setPositiveButton("我知道了",null)
                .create()
                .show();
    }
}

完整代码:https://github.com/luoyesiqiu/Mine