一、项目概述

数独是一种逻辑解谜游戏，它规则稍复杂，解题过程富有挑战性。本次安卓数独小游戏，主页面有继续游戏、新游戏、关于和退出四个功能，下拉菜单有设置选项。新游戏可以选择简单、中等和困难3个模式，进入游戏后可以随时退出，然后点继续游戏就能回到上一次的游戏状态。关于是对数独游戏的规则介绍，在设置中可以开启或者关闭背景音乐，开启或关闭游戏提示。游戏界面，每个3x3的方块区域都被实线给分隔开，方便玩家观察填入数字。

涉及知识点：AlertDialog、KeyEvent、MediaPlayer、Canvas、Paint、Parcelable、Fragment、Menu、PreferenceManager、Bundle

二、开发环境

开发环境依旧是3.6.1，属于2020年的版本，基本上大家都满足版本要求。

三、详细设计

3.1 界面设计

1、关于界面，非常简单，描述游戏规则只需要TextView即可。

2、键盘界面，一共3行，每行3列。用到3个TableRow控件，每个TableRow包含3个Button，在输入数字时候会作为对话框弹出。核心代码是button的style。

// 设置主界面的button的样式
 <style name="number_button">
     <item name="android:layout_width">0dp</item>
     <item name="android:layout_weight">1.0</item>
     <item name="android:layout_height">40dp</item>
     <item name="android:layout_margin">3dp</item>
     <item name="android:textSize">30sp</item>
     <item name="android:background">@drawable/select_number_click</item>
     <item name="android:textColor">#fff</item>
 </style>

3、主界面，其实设计也不难，主要是四个垂直排列的Button，主要内容还是在background中，solid的颜色为渐变色，stroke的宽度为1dp，color是灰色，radius是50dp，弧形半径非常明显，padding为2dp，有内边距视觉效果更好，最后根据state_pressed变色。

3.2 逻辑设计

1、背景音乐，直接定义一个类，定义play方法，创建MediaPlayer对象，播放传参resource，setLooping设为true就是循环播放。代码如下：

public class Music {
    private static MediaPlayer mp = null;
    // stop old song and start a new song
    public static void play(Context context, int resource){
        stop(context);
        if(Settings.getMusic(context)){
            mp = MediaPlayer.create(context, resource);
            mp.setLooping(true);
            mp.start();
        }
    }
    // stop the music
    public static void stop(Context context) {
        if(mp != null){
            mp.stop();
            mp.release();
            mp = null;
        }
    }
}

在应用启动时开始播放音乐，退出时停止播放。

 @Override
 protected void onResume() {
     super.onResume();
     // 程序开始时，调用music activity开始播放音乐
     Music.play(this, R.raw.nothing_to_lose);
 }
 @Override
 protected void onPause() {
     super.onPause();
     // 程序暂停或退出时，停止播放音乐
     Music.stop(this);
 }

2、小键盘，绑定每个数字按钮，设置监听器，在显示键盘前会进行逻辑判断，只显示可以填入该方块内的数字，其余数字不显示。

// 为小键盘设置监听函数
private void setListeners(){
    for(int i = 0; i < keys.length; i++){
        final int t = i + 1;
        keys[i].setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View arg0) {
                returnResult(t);
            }
        });
    }
    keypad.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        public void onClick(View arg0) {
            returnResult(0);
        }
    });
}
// 返回结果函数
private void returnResult(int tile) {
    // 绘制用户选择的数字
    puzzleView.setSelectedTile(tile);
    dismiss();
}

在PuzzleView类中，有显示软键盘和手机屏幕点击事件的处理方法，该方法处理三种情况的事件：屏幕被按下时，屏幕被抬起时，屏幕中拖动，根据触摸位置的坐标选中对应区域的按钮。

 @Override
 public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
     // 参数event为手机屏幕触摸事件封装类的对象，其中封装了该事件的所有信息，
     // 例如触摸的位置、触摸的类型以及触摸的时间等。该对象会在用户触摸手机屏幕时被创建。
     // 该方法处理三种情况的事件：屏幕被按下时，屏幕被抬起时，屏幕中拖动
     if(event.getAction() != MotionEvent.ACTION_DOWN)//如果屏幕没有被按下
         return super.onTouchEvent(event);
     select((int)(event.getX()/width),(int)(event.getY()/height));
     game.showKeypadOrError(selX, selY);
     Log.d(TAG, "onTouchEvent:x"+selX+",y"+selY);
     return true;
 }

3、PuzzleView是用来绘制游戏界面，当前活动主窗口大小改变时调用onSizeChanged，获取width和height，然后分成一共9x9个小方块。

@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    // 计算单元格的宽和高（横向是宽度，纵向是高度）
    width = w / 9f;
    height = h / 9f;
    getRect(selX, selY, selRect);
    Log.d(TAG, "onSizeChanged:width" + width + ",height" + height);
    super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
}

创建画笔对象，绘制数字，设置字体颜色，设置字体大小和对齐方式，定义了字体规格对象，该对象封装了有关在特定屏幕上呈现特定字体的信息。再创建选择的对象的画笔，按下变色的颜色，根据每个单元格可填的数目给出不同颜色的提示。

   // draw numbers 绘制数字
   Paint foreground = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);// 生成画数字的画笔
   foreground.setColor(getResources().getColor(R.color.puzzle_foreground));// 设置字体颜色
   foreground.setStyle(Style.FILL);
   foreground.setTextSize(height * 0.75f);
   foreground.setTextScaleX(width / height);
   foreground.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);// 设置数字在框内的布局 居中对齐
   // draw num in the center of the tile
   FontMetrics fm = foreground.getFontMetrics();// 定义了字体规格对象，该对象封装了有关在特定屏幕上呈现特定字体的信息。
   float x = width / 2;
   float y = height / 2 - (fm.ascent + fm.descent) / 2;// 横竖都居中
   // Ascent： 字符顶部到baseLine的距离。
   // Descent： 字符底部到baseLine的距离。
   for (int i = 0; i < 9; i++) {
       for (int j = 0; j < 9; j++) {
           canvas.drawText(this.game.getTitleString(i, j), i * width + x,
                   j * height + y, foreground);// 画数字
       }
   }
   // draw the selection
   Log.e(TAG, "selRect=" + selRect);
   Paint selected = new Paint();
   // 生成选择的对象的画笔 按下变色的颜色
   selected.setColor(getResources().getColor(R.color.puzzle_selected));
   canvas.drawRect(selRect, selected);
   // draw the hints pick a hint color based on moves left
   // 根据每个单元格可填的数目给出不同颜色的提示
   if(Settings.getHints(getContext())){
       Paint hint=new Paint();
       int c[] = {
               getResources().getColor(R.color.puzzle_hint_0),// 表示目前填入不合适  需要从新填入
               getResources().getColor(R.color.puzzle_hint_1),// 表示只有一个数字可以填入
               getResources().getColor(R.color.puzzle_hint_2),// 不同颜色的提醒  表示有两个数字可以填入
       };
       Rect r = new Rect();
       for (int i = 0; i < 9; i++) {
           for (int j = 0; j < 9; j++) {
               int movesleft = 9 - game.getUsedTiles(i, j).length;
               if(movesleft < c.length){
                   getRect(i, j, r);
                   hint.setColor(c[movesleft]);
                   canvas.drawRect(r, hint);
               }
           }
       }
   }

4、Game是游戏类，主要实现难度的选择，数字的绘制规则，一共三种游戏模式，每一种都是定义好的字符串，0表示当前没有填充数字，0之外表示有，然后遍历字符串，在PuzzleView中调用画笔绘制9x9的网格，并在每个方块中绘制数字，这样数独的界面就绘制好了。然后选中某一个方块，就会调用小键盘进行输入。

   // 获取难度 difficulty easy = 0  默认为简单
   int diff = getIntent().getIntExtra(KEY_DIFFICULTY, DIFFICULTY_EASY);
   puzzle = getPuzzle(diff);//获取当前数据
   calculateUsedTiles();//获取当前关的不可用数字数组
   puzzleView = new PuzzleView(this);//获取画图的对象
   setContentView(puzzleView);//设置内容画图
   puzzleView.requestFocus();//画的图，获取焦点
   // if the activity is restarted ,do a continue next time
   getIntent().putExtra(KEY_DIFFICULTY, DIFFICULTY_CONTINUE);

5、游戏状态保存依靠Bundle，实例状态存储在bundle中，保存当前游戏状态，parcelable是序列化的接口，方便处理窗口保存事件。

    @Override
    protected Parcelable onSaveInstanceState() {// 
        //用户打包需要传输的数据，然后在Binder中传输,用于跨进程传输数据
        Parcelable p = super.onSaveInstanceState();// 打包状态
        Log.d(TAG, "onSavedInstanceState");
        Bundle bundle = new Bundle();
        bundle.putInt(SELX, selX);
        bundle.putInt(SELY, selY);// 保存当前的坐标
        bundle.putParcelable(VIEW_STATE, p);// 保存当前的状态，用bundle传输
        return bundle;
    }

恢复已经保存的信息，只需要从Bundle里面取出来保存的坐标即可。

    @Override
    protected void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {// 处理窗口还原事件
        Log.d(TAG, "onRestoreInstanceState");
        Bundle bundle = (Bundle) state;
        select(bundle.getInt(SELX), bundle.getInt(SELY));// 通过bundle对象获取 保存的坐标
        super.onRestoreInstanceState(bundle.getParcelable(VIEW_STATE));// 通过bundle对象获取存放的状态信息
        return;
    }

四、运行演示

1、启动应用，进入主界面，有继续、新游戏、关于和退出四大选项，标题栏显示“数独游戏”，右侧是菜单项。

2、点击新游戏，选择游戏难度，分为简单、中等和困难。

3、进入游戏后，可以看到有的小方块已经填有数字，剩下的小方块就是你需要填入数字的。玩家选中的方块是浅绿色，比如左上角第一个方块。游戏提示开启时，当某一个方块能填的数字只有1~2时，方块颜色不同于默认颜色，可以看到下图左上角第一块区域数字8的左右各有1个提示方块。

4、点击任意方块，将弹出键盘，选择填入的数字，当点击下一个方块时，刷新界面。

5、菜单栏进入设置界面，有背景音乐和提示选项，背景音乐如果开启会循环播放。

6、我们关闭提示，则方块没有颜色提示，显示的颜色一致，这是困难模式，没有提示太难了。

7、关于界面介绍了游戏规则。

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