Java地雷数计算

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mob64ca12f2c96c 2024-08-31 05:21:19 ©著作权

文章标签 Game java Java 文章分类 Java 后端开发

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Java地雷数计算

在游戏世界中，《扫雷》是一款广受欢迎的益智游戏，其核心在于推理和逻辑。本文将介绍如何在Java中实现地雷数计算的功能，包括类设计和代码示例，帮助大家更深入地了解这个乐趣横生的领域。

一、游戏简介

在《扫雷》中，玩家需要在一个矩阵中寻找地雷。每个未打开的格子旁边都有数字，这个数字表示相邻的地雷数量。目的是通过推理找出所有安全的格子，并标记有地雷的格子。

二、类设计

在实现过程中，我们需要设计几个主要的类，以支持游戏的逻辑和数据结构。以下是一个简单的类图示例：

classDiagram
    class Game {
        - int rows
        - int cols
        - int[][] board
        - int[][] mines
        + void initializeBoard(int rows, int cols, int mineCount)
        + void calculateAdjacentMines()
        + void printBoard()
    }

    class Cell {
        - int x
        - int y
        - boolean hasMine
        - int adjacentMines
        + void setMine()
        + void setAdjacentMines(int count)
    }

    Game "1" --> "N" Cell : contains

类说明

Game: 主要的游戏逻辑，包含行数、列数、棋盘和地雷位置，负责初始化棋盘、计算相邻地雷数和打印棋盘。
Cell: 表示棋盘中的每个单元格，包含坐标、是否有地雷及相邻的地雷数。

三、代码实现

3.1 Game类

接下来，我们实现Game类的主要方法。

import java.util.Random;

public class Game {
    private int rows;
    private int cols;
    private Cell[][] board;
    
    public void initializeBoard(int rows, int cols, int mineCount) {
        this.rows = rows;
        this.cols = cols;
        board = new Cell[rows][cols];
        
        for (int i = 0; i < rows; i++) {
            for (int j = 0; j < cols; j++) {
                board[i][j] = new Cell(i, j);
            }
        }
        
        placeMines(mineCount);
        calculateAdjacentMines();
    }

    private void placeMines(int mineCount) {
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < mineCount; i++) {
            int x, y;
            do {
                x = random.nextInt(rows);
                y = random.nextInt(cols);
            } while (board[x][y].hasMine);
            board[x][y].setMine();
        }
    }

    public void calculateAdjacentMines() {
        for (int i = 0; i < rows; i++) {
            for (int j = 0; j < cols; j++) {
                if (board[i][j].hasMine) {
                    incrementAdjacentCells(i, j);
                }
            }
        }
    }

    private void incrementAdjacentCells(int x, int y) {
        for (int i = -1; i <= 1; i++) {
            for (int j = -1; j <= 1; j++) {
                if (i == 0 && j == 0) continue; // skip the current cell
                int newX = x + i, newY = y + j;
                if (newX >= 0 && newX < rows && newY >= 0 && newY < cols) {
                    board[newX][newY].setAdjacentMines(board[newX][newY].adjacentMines + 1);
                }
            }
        }
    }

    public void printBoard() {
        for (Cell[] row : board) {
            for (Cell cell : row) {
                System.out.print(cell.hasMine ? "*" : cell.adjacentMines + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

3.2 Cell类

Cell类的实现相对简单，主要负责存储单元格的信息。

public class Cell {
    public int x;
    public int y;
    public boolean hasMine = false;
    public int adjacentMines = 0;

    public Cell(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public void setMine() {
        hasMine = true;
    }

    public void setAdjacentMines(int count) {
        adjacentMines = count;
    }
}

3.3 主程序

最后，编写main方法以启动该游戏。

public class MineSweeper {
    public static void main(String[] args) {
        Game game = new Game();
        game.initializeBoard(5, 5, 5);  // 5x5的棋盘，5个地雷
        game.printBoard();
    }
}

四、交互过程

我们可以用序列图来表示Game类和Cell类之间的交互过程。以下是一个序列图示例：

sequenceDiagram
    participant Game
    participant Cell

    Game->>Cell: initializeBoard(rows, cols, mineCount)
    Game->>Cell: placeMines(mineCount)
    Game->>Cell: calculateAdjacentMines()
    Cell->>Cell: setAdjacentMines(count)
    Game->>Game: printBoard()