C++ · 手把手教你写一个扫雷小游戏

news2024/11/28 19:33:09

Hello，大家好，我是余同学。这两个月真是太忙了，无暇给大家更新文章…

暑假不是写了个扫雷小游戏吗(Link)？考虑到很多同学对代码没有透彻的理解，那么，这篇文章，我们来详细分析一下代码.

我们分为三个部分来讲：生成雷区,生成雷区数字和刷新与判断

Part.1 生成雷区

随机数

首先，我们的雷区不能是定义好的矩阵，肯定得用随机数生成。
用随机数的话，就出现了一个问题：

  • C++有一个生成随机数的奇妙特性(也就是在不写srand(time(NULL));的情况下)

这个特性是什么样的呢？
我们来看下示例：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main ()
{
	//srand(time(NULL));
	int random=rand()%10;
	cout<<random;
    return 0;
}

运行结果：
第一次：
1.1

第二次：
1.2

可以看到， 虽然是"随机数"，但是，程序每次输出的数却是一样的，这是怎么回事？

程序每次生成的数来源于一个随机数种子，如果我们不改变它的话，那么程序就会一直使用这个种子，从而导致每次生成的随机数都一样

因此，我们要使用随机数种子
其具体原理即是利用每次运行的时间互不相同，生成的随机数也不同
srand(time(NULL));

可以使用rand()%x生成随机数，也可以使用宏定义，即使用define

#define random(x) rand()%(x)

那么，我们看看效果吧
第一次输出：
2.1
第二次输出：
2.2
也就是说，如果我们要生成一个从a到b区间的随机数，可以用以下指令：

int number=a+rand()%b; //随机数生成区间为：a ~ a+b-1
int number=rand()%b;   //随机数生成区间为：1 ~ b-1

随机数搞定了，接下来，就是考虑生成扫雷矩阵的事情了

生成雷区

现在，我们面临的最大问题就是：在不使用字符串的情况下，如何用0~9这十个数字实现数字与雷的分别

其实，实现很简单，我使用的方法是：用1~8作为数字，0作为附近9格无雷标志(其实还是数字)，9作为雷

那么，我们的矩阵是 10×10 的，只要通过循环生成 100 个随机数就行了

看代码吧：

#include<bits/stdc++.h>
/*
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <windows.h>
#include <ctime>
#include <iomanip>
*/
#define random(x) 1+rand()%(x)
using namespace std;
int ui[12][12],b[12][12]; //多开一些没有坏处，原因后面会讲

int main(){
	srand(time(NULL)); //random seed, srand(time(0));
	//system("color 1B");
	system("title MineSweeper");
	int cnt=10; //地雷个数
	
	while(cnt){
		int x=random(10);//a+rand()%b = [a, a+b-1]
		int y=random(10);
		if(!ui[x][y]){//if(ui[x][y]==0){
			ui[x][y]=9;
			cnt--;
		}
	}
	return 0;
}

忘记说了，我设了两个二维数组，其中，ui数组的功能是：存储整个雷区；数组b的功能则是：存储每个方格的状态（详见Part.3）

至此，我们的第一部分结束。

如果有的同学疑惑上面的代码没有输出时，那是因为我们只写了生成雷区的代码，并没有写生成雷区旁数字的代码，详细请看Part.2 生成雷区数字

Part.2 生成雷区数字

要完成这一部分，我们首先得了解地雷旁数字的生成规律：

每个数字代表周围8格内的地雷数量

还是上图片：
3.1
这样，我们的逻辑就清晰了，只要用双重循环遍历二维数组b的每一项，判断这个点是否为地雷，如果是，就跳过这个点，继续向下遍历；否之，计算出该点周围8个方格的总雷数（我们暂且定义为sum），sum就是这个点的数值

来把这一部分的代码实现吧

for(int i=1;i<=10;i++){
	for(int j=1;j<=10;j++){
		int sum=0; //统计周围地雷数量
		if(ui[i][j]!=9){ //该点不为雷
			/*
			下面的这些坐标具体位置详见上图
			*/
			if(ui[i-1][j-1]==9) sum++;//sum=!(a[i-1][j-1]-9)+!(a[i-1][j]-9)...
			if(ui[i-1][j]==9) sum++;
			if(ui[i-1][j+1]==9) sum++;
			if(ui[i][j-1]==9) sum++;
			if(ui[i][j+1]==9) sum++;
			if(ui[i+1][j-1]==9) sum++;
			if(ui[i+1][j]==9) sum++;
			if(ui[i+1][j+1]==9) sum++;
			ui[i][j]=sum;
		}
	}
}

现在，我们就知道了为什么前面的两个二维数组都要开大一点了：

因为二维数组的索引是从0开始的，而我们使用1作为起始索引（具体见上方代码两个for循环中），就是为了避免在边缘上的方块无法获取到周围地雷数，从而导致程序出bug的原因

然后，代码中的8个 if 语句都是统计周围地雷数的，如果你想简单亿点的话，把if语句替换成这一行：

sum=!(ui[i-1][j-1]-9)+!(ui[i-1][j]-9)+!(ui[i-1][j+1]-9)+
!(ui[i][j-1]-9)+!(ui[i][j+1]-9)+!(ui[i+1][j-1]-9)+!(ui[i+1][j]-9)+!(ui[i+1][j+1]-9);

这里我分做两行写，是怕有的同学看不清，大家在实际替换中删掉换行符就可以了

这一部分完整代码：

#include<bits/stdc++.h>
#include "windows.h"
/*
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <windows.h>
#include <ctime>
#include <iomanip>
*/
#define random(x) 1+rand()%(x)
using namespace std;

int ui[12][12],b[12][12]; 
int main(){
	srand(time(NULL)); //random seed
	//system("color 1B");
	system("title MineSweeper");
	int cnt=10;//cout<<"Booms:";cin>>cnt;
	while(cnt){
		int x=random(10);//a+rand()%b = [a, a+b-1]
		int y=random(10);
		if(!ui[x][y]){//if(ui[x][y]==0){
			ui[x][y]=9;
			cnt--;
		}
	}
	
	for(int i=1;i<=10;i++){
		for(int j=1;j<=10;j++){
			int sum=0;
			if(ui[i][j]!=9){
				if(ui[i-1][j-1]==9) sum++;//sum=!(a[i-1][j-1]-9)+!(a[i-1][j]-9)...
				if(ui[i-1][j]==9) sum++;
				if(ui[i-1][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j+1]==9) sum++;
				/*sum=!(ui[i-1][j-1]-9)+!(ui[i-1][j]-9)+!(ui[i-1][j+1]-9)+
				!(ui[i][j-1]-9)+!(ui[i][j+1]-9)+!(ui[i+1][j-1]-9)+
				!(ui[i+1][j]-9)+!(ui[i+1][j+1]-9);*/
				ui[i][j]=sum;
				
			}
		}
	}
	
	/*for(int i=1;i<=10;i++){
		for(int j=1;j<=10;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers
		}
		cout<<endl;
	}*/
	return 0;
}

大家把最后一段的注释符删掉，就可以看到我们的矩阵了
test1

但是，我们到现在才做完整个项目的一半，我们还没有写判断操作符的代码，这就要留到Part 3来讲了

Part 3. 状态更新与判断输入

刷新屏幕

我们先来讲刷新屏幕

为什不先写判断输入的代码呢？
因为我们得让程序先把扫雷的矩阵输出出来

我们看看这张图片
minesweeper
这是原版的扫雷界面，通过观察每个方格，可以发现，每个方格都会出现三种状态：已翻开(包括空格和数字，用1表示)、未翻开（包括数字和地雷）和旗子（用户标雷处）

那么，我们可以用"#"表示未翻开的区域，用"P"表示旗子(🚩)，用0~9这十个数字表示已翻开区域

但是，井号(#)和旗子(P)都属于字符串类型，我们开的是数组类型int整型，存储不了字符串类型的字符，所以，我们不能把#和P赋值给二维数组ui里的某一项，而是得直接输出

逻辑：双重for循环遍历每个方格，如果该方块状态为未翻开，输出#；如果此方块状态为已翻开，直接输出二维数组ui里的这一项；如果此方块已被插旗，则输出P

怎么感觉我说这么多都是废话
看看代码实现吧：

for(int i=1;i<=10;i++){ 
	for(int j=1;j<=10;j++){ //遍历每个方格
		if(b[i][j]==0){ //如果此方块状态为未翻开
				cout<<"#"<<' '; //则输出#
			}else if(b[i][j]==1){ //如果此方块状态为已翻开
				cout<<ui[i][j]<<' '; //直接输出就行
			}else if(b[i][j]==2){ //如果此方块已被插旗
				cout<<"P"<<' '; //输出P（已插旗）
			}
		}cout<<endl;

判断输入

先来定义一下这个游戏的规则：

游戏一开始首先会打印一个10×10的井号(#)方阵，表示扫雷区，接下来让用户输入一个操作命令，再输入横纵坐标，表示要操作的方格。

将雷全部扫完即为胜利，否之，踩到雷即为失败

操作符：

  • q代表翻开坐标处的井号，再输入x与y坐标，表示翻开该方格
  • p代表在坐标处插旗，再输入x与y坐标，表示在这个方格上插旗(也就是标雷)
  • c代表取消坐标位的旗，再输入x与y坐标，表示取消在该位置插旗

坐标判断依据：

上方所述的x,y坐标的具体位置：第x行第y个(从左往右数)
比如这个矩阵(3*3):

  • 5 9 8
  • 2 0 3
  • 8 6 7

当 x=2，y=3 时，表示的数字为3

理解了上面这些逻辑，我们就有了一个大体的思路：
设置状态变量op(char类型)与x，y（存储坐标）

  • 如果输入为q，如果该方块为地雷，直接输出You died!；如果为0~8的正常数字，将该方块状态设置为已翻开
if(op=='q'){
	if(ui[x][y]==9){
		cout<<"You died !";
		scanf("%d");
		return 0;
	}
	else{
		b[x][y]=1;
	}
}

然后，再设置变量k与k1，k为地雷正确位置(客观)，k1为用户标雷位置(主观)；作用：存储总地雷数，如果k==cnt(总雷数)且k==k1的话，说明所有地雷已经扫完，且位置正确(没有把正常方格当成地雷)

  • 如果输入为p，将该方格设为P，状态设为2（标雷），k1自增；如果当前位置有雷，则说明用户判断正确，k自增
else if(op=='p'){
	k1++;
	if(ui[x][y]==9){
		k++;
	}	
	b[x][y]=2;
}
  • 如果输入为c，如果该位置状态为2(插旗)，k1自减，如果该位置有地雷，k自减，然后将该格状态设置为0(未翻开)；如果该位置没有插旗，用户想撤销(也就是作弊；当然，你也可以删掉这个if，享受当 老六 赢家的快乐)，直接跳过(continue)
else if(op=='c'){
	if(b[x][y]==2){
		k1--;
		if(ui[x][y]==9){
			k--;
		}
		b[x][y]=0;
	}else{
		continue;
		}
	}
  • 如果所有地雷已标记(扫完)，且位置正确，输出You win!
if(k==cnt1 && k==k1){
	cout<<"You win !";
	scanf("%d");
	return 0;
}

最后，这个判断是要循环实现的。贴上我修改过的完整代码：

#include<bits/stdc++.h>
#include "windows.h"
/*
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <windows.h>
#include <ctime>
#include <iomanip>
*/
#define random(x) 1+rand()%(x)
//#define KEY_DOWN(VK_NONAME) ((GetAsyncKeyState(VK_NONAME) & 0x8000) ? 1:0)  //用来检测按键的点击事件

using namespace std;

int ui[12][12],b[12][12]; 

int main(){
	HANDLE hStdin = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE); //移除FAST_EDIT模式(Windows10用户) 
	DWORD mode;
	GetConsoleMode(hStdin, &mode);
	mode &= ~ENABLE_QUICK_EDIT_MODE;
	SetConsoleMode(hStdin, mode);

	srand(time(NULL)); //random seed
	//system("color 1B");
	system("title MineSweeper");
	int cnt;
	while(cnt){
		int x=random(10);//a+rand()%b = [a, a+b-1]
		int y=random(10);
		if(!ui[x][y]){//if(ui[x][y]==0){
			ui[x][y]=9;
			cnt--;
		}
	}
	cnt=10;
	for(int i=1;i<=cnt;i++){
		for(int j=1;j<=cnt;j++){
			int sum=0;
			if(ui[i][j]!=9){
				if(ui[i-1][j-1]==9) sum++;//sum=!(a[i-1][j-1]-9)+!(a[i-1][j]-9)...
				if(ui[i-1][j]==9) sum++;
				if(ui[i-1][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j+1]==9) sum++;
				//sum=!(ui[i-1][j-1]-9)+!(ui[i-1][j]-9)+!(ui[i-1][j+1]-9)+!(ui[i][j-1]-9)+!(ui[i][j+1]-9)+!(ui[i+1][j-1]-9)+!(ui[i+1][j]-9)+!(ui[i+1][j+1]-9);
				ui[i][j]=sum;
				
			}
		}
	}
	
	/*for(int i=1;i<=10;i++){
		for(int j=1;j<=10;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers
		}
		cout<<endl;
	}*/
	
	int k=0,k1=0;
	
	while(true){
		/*for(int i=1;i<=cnt1;i++){
			for(int j=1;j<=cnt1;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers，cheat code(作弊代码)
		}
		cout<<endl;
	}cout<<endl; */
	
		for(int i=1;i<=cnt;i++){
			for(int j=1;j<=cnt;j++){
				if(b[i][j]==0){
					cout<<"#"<<' ';
				}else if(b[i][j]==1){
					cout<<ui[i][j]<<' ';
				}else if(b[i][j]==2){
					cout<<"P"<<' ';
				}
			}
			cout<<endl;
		}
		char op;
		cin>>op;
		int x,y;
		cin>>x>>y;
		system("cls");
		if(op=='q'){
			if(ui[x][y]==9){
				cout<<"You died !";
				scanf("%d");
				return 0;
			}
			else{
				b[x][y]=1;
			}
		}
		else if(op=='p'){
			k1++;
			if(ui[x][y]==9){
				k++;
			}	
			b[x][y]=2;
		}
		else if(op=='c'){
			if(b[x][y]==2){
				k1--;
				if(ui[x][y]==9){
					k--;
				}
				b[x][y]=0;
			}else{
				continue;
			}
		}
		if(k==cnt && k==k1){
			cout<<"You win !";
			scanf("%d");
			return 0;
		}
	}
    return 0;
}

MineSweeper
但是，我们现在还有一个问题没有解决：当翻开的数周围8格为0(也就是空格)时，我们应该自动显示出来
下面的代码仅供参考，为测试版，如果有任何bug，请报告作者，谢谢！

#include<bits/stdc++.h>
#include "windows.h"
/*
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <windows.h>
#include <ctime>
#include <iomanip>
*/
#define random(x) 1+rand()%(x)
//#define KEY_DOWN(VK_NONAME) ((GetAsyncKeyState(VK_NONAME) & 0x8000) ? 1:0)  //用来检测按键的点击事件

using namespace std;

int ui[12][12],b[12][12]; 

int main(){
	HANDLE hStdin = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE); //移除FAST_EDIT模式(Windows10用户) 
	DWORD mode;
	GetConsoleMode(hStdin, &mode);
	mode &= ~ENABLE_QUICK_EDIT_MODE;
	SetConsoleMode(hStdin, mode);

	srand(time(NULL)); //random seed
	//system("color 1B");
	system("title MineSweeper");
	int cnt=10;
	while(cnt){
		int x=random(10);//a+rand()%b = [a, a+b-1]
		int y=random(10);
		if(!ui[x][y]){//if(ui[x][y]==0){
			ui[x][y]=9;
			cnt--;
		}
	}
	cnt=10;
	for(int i=1;i<=cnt;i++){
		for(int j=1;j<=cnt;j++){
			int sum=0;
			if(ui[i][j]!=9){
				if(ui[i-1][j-1]==9) sum++;//sum=!(a[i-1][j-1]-9)+!(a[i-1][j]-9)...
				if(ui[i-1][j]==9) sum++;
				if(ui[i-1][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j+1]==9) sum++;
				//sum=!(ui[i-1][j-1]-9)+!(ui[i-1][j]-9)+!(ui[i-1][j+1]-9)+!(ui[i][j-1]-9)+!(ui[i][j+1]-9)+!(ui[i+1][j-1]-9)+!(ui[i+1][j]-9)+!(ui[i+1][j+1]-9);
				ui[i][j]=sum;
				
			}
		}
	}
	
	/*for(int i=1;i<=10;i++){
		for(int j=1;j<=10;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers
		}
		cout<<endl;
	}*/
	
	int k=0,k1=0;
	
	while(true){
		for(int i=1;i<=cnt;i++){
			for(int j=1;j<=cnt;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers
		}
		cout<<endl;
	}cout<<endl; 
	
		for(int i=1;i<=cnt;i++){
			for(int j=1;j<=cnt;j++){
				if(b[i][j]==0){
					cout<<"#"<<' ';
				}else if(b[i][j]==1){
					cout<<ui[i][j]<<' ';
				}else if(b[i][j]==2){
					cout<<"P"<<' ';
				}
			}
			cout<<endl;
		}
		char op;
		cin>>op;
		int x,y;
		cin>>x>>y;
		system("cls");
		if(op=='q'){
			if(ui[x][y]==9){
				cout<<"You died !";
				scanf("%d");
				return 0;
			}
			else{
				if(ui[x-1][y-1]==0) b[x-1][y-1]=1;
				if(ui[x-1][y]==0) b[x-1][y]=1;
				if(ui[x-1][y+1]==0) b[x-1][y+1]=1;
				if(ui[x][y-1]==0) b[x][y-1]=1;
				if(ui[x][y]==0) b[x][y]=1;
				if(ui[x][y+1]==0) b[x][y+1]=1;
				if(ui[x+1][y-1]==0) b[x+1][y-1]=1;
				if(ui[x+1][y]==0) b[x+1][y]=1;
				if(ui[x+1][y+1]==0) b[x+1][y+1]=1;
				b[x][y]=1;
			}
		}
		else if(op=='p'){
			k1++;
			if(ui[x][y]==9){
				k++;
			}	
			b[x][y]=2;
		}
		else if(op=='c'){
			if(b[x][y]==2){
				k1--;
				if(ui[x][y]==9){
					k--;
				}
				b[x][y]=0;
			}else{
				continue;
			}
		}
		if(k==cnt && k==k1){
			cout<<"You win !";
			scanf("%d");
			return 0;
		}
	}
    return 0;
}

对于一些非Windows设备，可以使用以下代码：

#include<bits/stdc++.h>
/*
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <windows.h>
#include <ctime>
#include <iomanip>
*/
#define random(x) 1+rand()%(x)

using namespace std;

int ui[12][12],b[12][12]; 

int main(){
	srand(time(NULL)); //random seed
	int cnt=10;
	while(cnt){
		int x=random(10);//a+rand()%b = [a, a+b-1]
		int y=random(10);
		if(!ui[x][y]){//if(ui[x][y]==0){
			ui[x][y]=9;
			cnt--;
		}
	}
	cnt=10;
	for(int i=1;i<=cnt;i++){
		for(int j=1;j<=cnt;j++){
			int sum=0;
			if(ui[i][j]!=9){
				if(ui[i-1][j-1]==9) sum++;//sum=!(a[i-1][j-1]-9)+!(a[i-1][j]-9)...
				if(ui[i-1][j]==9) sum++;
				if(ui[i-1][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i][j+1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j-1]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j]==9) sum++;
				if(ui[i+1][j+1]==9) sum++;
				//sum=!(ui[i-1][j-1]-9)+!(ui[i-1][j]-9)+!(ui[i-1][j+1]-9)+!(ui[i][j-1]-9)+!(ui[i][j+1]-9)+!(ui[i+1][j-1]-9)+!(ui[i+1][j]-9)+!(ui[i+1][j+1]-9);
				ui[i][j]=sum;
				
			}
		}
	}
	
	/*for(int i=1;i<=10;i++){
		for(int j=1;j<=10;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers
		}
		cout<<endl;
	}*/
	
	int k=0,k1=0;
	
	while(true){
		for(int i=1;i<=cnt;i++){
			for(int j=1;j<=cnt;j++){
			cout<<ui[i][j]<<' '; //output the numbers
		}
		cout<<endl;
	}cout<<endl; 
	
		for(int i=1;i<=cnt;i++){
			for(int j=1;j<=cnt;j++){
				if(b[i][j]==0){
					cout<<"#"<<' ';
				}else if(b[i][j]==1){
					cout<<ui[i][j]<<' ';
				}else if(b[i][j]==2){
					cout<<"P"<<' ';
				}
			}
			cout<<endl;
		}
		char op;
		cin>>op;
		int x,y;
		cin>>x>>y;
		if(op=='q'){
			if(ui[x][y]==9){
				cout<<"You died !";
				scanf("%d");
				return 0;
			}
			else{
				if(ui[x-1][y-1]==0) b[x-1][y-1]=1;
				if(ui[x-1][y]==0) b[x-1][y]=1;
				if(ui[x-1][y+1]==0) b[x-1][y+1]=1;
				if(ui[x][y-1]==0) b[x][y-1]=1;
				if(ui[x][y]==0) b[x][y]=1;
				if(ui[x][y+1]==0) b[x][y+1]=1;
				if(ui[x+1][y-1]==0) b[x+1][y-1]=1;
				if(ui[x+1][y]==0) b[x+1][y]=1;
				if(ui[x+1][y+1]==0) b[x+1][y+1]=1;
				b[x][y]=1;
			}
		}
		else if(op=='p'){
			k1++;
			if(ui[x][y]==9){
				k++;
			}	
			b[x][y]=2;
		}
		else if(op=='c'){
			if(b[x][y]==2){
				k1--;
				if(ui[x][y]==9){
					k--;
				}
				b[x][y]=0;
			}else{
				continue;
			}
		}
		if(k==cnt && k==k1){
			cout<<"You win !";
			scanf("%d");
			return 0;
		}
	}
    return 0;
}

这篇文章，作者写了三天，给个三连霸！

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