2048小游戏后端的实现
2016-02-06 20:47
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游戏的由来
2048小游戏是首先在github上发布的一款开源的小游戏, 游戏的规则十分简单, 但也意外的获得了世界上很多人的青睐。在这里, 我想介绍一下我实现2048小游戏后端的一些小算法的设计。
A.栈的使用
在2048的游戏当中, 最主要的操作便是上下左右的操作, 而这里, 我们需要使用一个常用的数据结构--栈。在移动方块的时候, 相同数字的方块会在移动的过程中融合。这和栈只允许栈顶作操作的特点十分吻合。所以, 首先需要实现的是一个栈(当然大部分语言的标准库内都有这样的内容, 详情看下面的代码)
B.新方块的产生
在2048当中, 在每一次的移动之后后端需要做两项操作, 首先是判断游戏是否可以通过移动来产生方块的融合, 其次则是找到一个任意的空位来产生一个新的方块。 首先是判断游戏是否结束。在这里我们可以采用BFS的方法, 对每个方块进行尽量的广度搜索, 从而找到可以融合的地方。其次是找到一个任意的空位。我们将空位的x,y坐标都用线性表储存起来, 然后对这个线性表执行一次洗牌操作, 就可以任意找到一个空白的位置来插入一个新的方块了, 这样大致2048游戏的后端就完成了。
下面是实现的代码:
首先是线性栈, 因为无聊所以写了一个:
#the stack module is designed for the movement of #puzzle. class Stack: def __init__(self): #the base is the element list self.__base =[] #the number of the element in the stack self.length =0 #the top points to the top element of the stack self.__top =0 #the insert function is for element insertion def insert(self, n): self.__base.append(n) self.length +=1 self.__top +=1 #change the lenght and the top pointers #to pop the head element in the stack def pop(self): if self.__top >0: self.__base.pop(self.__top-1) self.length -=1 self.__top -=1 #return the head element in the stack def front(self): if(self.__top >0): return self.__base[self.__top-1] else: return 0
下面是主要操作的实现:
import random from stack import * class puzzle: #create the puzzle of the game of a given size def __init__(self, n): self.__board =[] for i in range(n): self.__board.append(n*[0]) self.__size =n #set the initial size and board #find a proper position to insert the element def creatInsertLocation(self): #use a list to decide the location of insertion stack =[] for i in range(self.__size): for j in range(self.__size): if(self.__board[i][j]==0):stack.append([i,j]) #decide which number to insert x =random.randint(1,2) if(len(stack)>0): random.shuffle(stack) z =stack[0][0] y =stack[0][1] self.__board[z][y] =2**x return True else: return False #This function aims to print the whole board def showBoard(self): print self.__board #this method is designed for judge the game can go on def moveable(self): flag =False #to record if the puzzle is moveable mvx =[1,-1,0,0] mvy =[0,0,1,-1] for i in range(self.__size): for j in range(self.__size): for k in range(4): mx =i+mvx[k] my =j+mvy[k] #if the index is out of range, then continue if(mx<0 or mx>=self.__size or my <0 or my >=self.__size): continue #if we find a movable position, then the whole puzzle is movable if(self.__board[i][j] ==self.__board[mx][my]): flag =True break if(flag):break; if(flag):break; return flag #this function defines the up move def upMove(self): for i in range(self.__size): s =Stack() for j in range(self.__size): if(self.__board[j][i] ==0):continue elif self.__board[j][i] ==s.front(): s.pop() s.insert(2*self.__board[j][i]) elif self.__board[j][i] !=s.front(): s.insert(self.__board[j][i]) self.__board[j][i] =0 for j in range(s.length-1, -1, -1): self.__board[j][i] =s.front() s.pop() #this function is designed for the puzzle down move def downMove(self): for i in range(self.__size): s =Stack() for j in range(self.__size -1, -1, -1): if(self.__board[j][i] ==0):continue elif self.__board[j][i] ==s.front(): s.pop() s.insert(2*self.__board[j][i]) elif self.__board[j][i] !=s.front(): s.insert(self.__board[j][i]) self.__board[j][i] =0 for j in range(s.length, 0, -1): self.__board[self.__size -j][i] =s.front() s.pop() #this function is designed for the left move of the puzzle def leftMove(self): for i in range(self.__size): s =Stack() for j in range(self.__size): if(self.__board[i][j] ==0):continue elif self.__board[i][j] ==s.front(): s.pop() s.insert(2*self.__board[i][j]) elif self.__board[i][j] !=s.front(): s.insert(self.__board[i][j]) self.__board[i][j] =0 for j in range(s.length -1, -1, -1): self.__board[i][j] =s.front() s.pop() #this function is designed for the right move of the puzzle def rightMove(self): for i in range(self.__size): s =Stack() for j in range(self.__size-1, -1, -1): if(self.__board[i][j] ==0):continue elif self.__board[i][j] ==s.front(): s.pop() s.insert(2*self.__board[i][j]) elif self.__board[i][j] !=s.front(): s.insert(self.__board[i][j]) self.__board[i][j] =0 for j in range(s.length, 0, -1): self.__board[i][self.__size -j] =s.front() s.pop() def getElem(self,i, j): return self.__board[i][j]
结语
十分遗憾的是, 由于本人的前端设计实在太渣, 所以没有实现相应的前端。在此如果有实现前端设计的同道中人欢迎将代码发送到我的邮箱wyc8094@gmail.com 谢谢!!相关文章推荐
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