前言
本篇博客主要介绍如何使用C语言实现扫雷游戏。
一、游戏规则
在一张ROW行COL列的地图上存在MINE_COUNT个地雷。玩家输入坐标翻开格子，若没有踩雷，则计算此格子周围8个格子的地雷总数，并将此格子的星号用数字代替。若数字为0，则继续递归计算与此格子相邻的4个格子周围的地雷情况（即自动展开）。若踩雷，则游戏结束。当地图上的数字与星号之和等于格子总数时，判定为玩家胜利。宏定义如下：
#define ROW 9 #define COL 9 #define MINE_COUNT 10
二、游戏流程
1.初始化地图
为了简化逻辑，初始化两张地图，一张是展示给玩家的地图，一张是地雷的分布地图。初始化两个字符型数组，第一个数组中的元素全部赋为“*”，第二个数组中的元素全部赋为“0”。给定一个随机数种子进行“布雷”，使用循环语句将MINE_COUNT个雷随机放在第二个数组中，用“1”表示。若某个位置已经有雷了，则跳过，产生下一个随机位置。代码如下：
void init(char gameMap[ROW][COL], char mineMap[ROW][COL]){
srand((unsigned int)time(0));
for (int i = 0; i < ROW; i++){
for (int j = 0; j < COL; j++){
gameMap[i][j] = '*';
}
}
for (int i = 0; i < ROW; i++){
for (int j = 0; j < COL; j++){
mineMap[i][j] = '0';
}
}
int n = 0;
while (n < MINE_COUNT){
int row = rand() % ROW;
int col = rand() % COL;
if (mineMap[row][col] != '1'){
mineMap[row][col] = '1';
n++;
}
else{
continue;
}
}
}
地图初始化完毕之后，定义一个openedBlocksCount整型变量，赋值为0，用于计数已经翻开的格子个数，方便判定玩家是否胜利。
2.打印地图
与三子棋类似，利用循环语句打印地图样式和数组元素。所有元素都为“*”。代码如下：
void printMap(char Map[ROW][COL]){
printf(" |");
for (int i = 0; i < COL; i++){
printf("%d ", i);
}
printf("\n");
printf("--+------------------\n");
for (int i = 0; i < ROW; i++){
printf(" %d|", i);
for (int j = 0; j < COL; j++){
printf("%c ", Map[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
3.玩家翻开格子
玩家输入坐标，翻开格子。若坐标越界，则提示输入有误，重新输入；若此坐标已经翻开，同样重新输入；若踩雷，则提示游戏失败，使用printMap()函数打印出地雷分布图。
4.更新地图和自动展开
若没有踩雷，则游戏继续，更新地图，根据地雷分布图，利用循环语句，计算此格子周围雷的个数，并将此数字替换玩家地图的“*”。若数字为0，则递归，计算此格子相邻格子周围的地雷分布。以此格子左边的一个格子为例，首先判断左边这个格子的位置是否越界，**再判断这个格子是否已经翻开了；若已经翻开则没有必要再去计算。这一点需要特别注意，我在编写代码的时候，起初漏了是否翻开这个限制条件，导致无限递归而栈溢出。**代码如下：
void updateGameMap(char gameMap[ROW][COL],char mineMap[ROW][COL],int row,int col){
int count = 0;
for (int i = row-1; i <=row+1 ; i++){
for (int j = col-1; j <= col+1; j++){
if (i >= ROW || i < 0 || j >= COL || j < 0){
continue;
}
if (mineMap[i][j] == '1'){
count++;
}
}
}
gameMap[row][col] = '0' + count;
//自动展开
if (gameMap[row][col] == '0'){
if (row < ROW && row >= 0 && col < COL && col - 1 >= 0
&& gameMap[row][col - 1] == '*'){
//起初漏了为'*'则展开这个条件，导致翻开的格子仍反复递归，最终栈溢出
updateGameMap(gameMap, mineMap, row, col - 1);
}
if (row < ROW && row >= 0 && col + 1 < COL && col >= 0
&& gameMap[row][col + 1] == '*'){
updateGameMap(gameMap, mineMap, row, col + 1);
}
if (row < ROW && row - 1 >= 0 && col < COL && col >= 0
&& gameMap[row - 1][col] == '*'){
updateGameMap(gameMap, mineMap, row - 1, col);
}
if (row + 1 < ROW && row >= 0 && col < COL && col >= 0
&& gameMap[row + 1][col] == '*'){
updateGameMap(gameMap, mineMap, row + 1, col);
}
}
}
这一步完毕之后，重新回到第3步，让玩家输入翻开的格子坐标，游戏继续。
当所有的非地雷坐标都被翻开时，游戏胜利。
三、game函数、menu函数和主函数
与三子棋类似，实现一个game函数串联起游戏流程，同样编写一个menu函数增加用户友好度。代码如下：
int menu(){
printf("======================\n");
printf("====== 1. start ======\n");
printf("====== 0. exit ======\n");
printf("======================\n");
int option = -1;
scanf("%d", &option);
return option;
}
void game(){
char gameMap[ROW][COL] = { ' ' };
char mineMap[ROW][COL] = { ' ' };
srand((unsigned int)time(0));
init(gameMap, mineMap);
int openedBlockCount = 0;
while (1){
printMap(mineMap);
printf("=================================\n");
printMap(gameMap);
int row = 0;
int col = 0;
printf("请输入坐标(row col)# ");
scanf("%d %d", &row, &col);
if (row < 0 || row >= ROW || col < 0 || col >= COL) {
printf("输入有误!\n");
continue;
}
if (gameMap[row][col] != '*') {
printf("此坐标已经翻开了!\n");
continue;
}
if (mineMap[row][col] == '1') {
printf("踩雷了!游戏结束...\n");
printMap(mineMap);
break;
}
else{
updateGameMap(gameMap, mineMap, row, col);
openedBlockCount++;
if (openedBlockCount == ROW*COL - MINE_COUNT){
printf("你赢了！\n");
printMap(mineMap);
break;
}
}
}
}
int main(){
while (1){
system("cls");
int option = menu();
if (option == 1){
game();
break;
}
else if (option == 0){
break;
}
else{
printf("输入有误!\n");
}
}
system("pause");
return 0;
}
总结
实现扫雷游戏，重点仍然在于“建模”的过程，即把游戏规则转化为程序运行逻辑的过程。编写代码时主要遇到了两大困难。首先在于一个地图格子如何表示“有雷”、“无雷”、“翻开”、“未翻开”这四个状态。显然，使用一张地图是很难解决这个问题的，因此就产生了上文所述的两张地图。第二，调试自动展开时一直遇到stackoverflow的问题，设置断点查看代码的运行逻辑也没有发现问题。后来经过再三检查，才发现已经遇到翻开过的格子没有跳过。如此一来，递归便没有了结束条件，最终导致栈溢出。
