C#面向对象基于winform的扫雷游戏和简单的算法改进
来源：互联网 发布：安广网络池州分公司 编辑：程序博客网 时间：2024/06/08 12:26
时间过得很快啊，研三的都毕业离校了，实验室有一个硬件演示系统的上位机部分需要我继承下来，由于是用C#编写的，所以最近看了一下这方面的内容。光看不练效果自然不好，在六维上找来一个C#开发扫雷游戏的视频，边看编写，虽然视频有些部分没有讲到，但还是学到不少东西，也通过自己的理解对视频给出的部分算法还有界面做了改变。文章最后会附上源码，正文里会对改进的部分做一下分析。
1、面向对象设计与分析
一个扫雷游戏界面，以一个主窗体(Form)呈现在玩家面前，窗体中包含几个控制按钮、难度设置下拉菜单、计时器，最核心的部分还是扫雷的区域，这部分我们可以把它抽象成两个对象，每个对象对应一个类，一个是雷区（minefiled），另一个是布满雷区的方格（pane），这样就形成三个级别的对象：pane、minefield、Form，每一级对象都有自己的方法，并且相邻级别的对象通过调用这些方法来完成不同类之间的通信。
1.1 基本单元方格pane
pane继承自button，当点击某个pane时，该pane会调用Mark(),Open(),或者Reset()来改变自身的状态，如果该pane有雷（HasMine==true），则游戏结束，否则显示数字AroundMineCount。
1.2 雷区minefield
雷区继承自用户控件。
初始化雷区包括四个步骤：1、产生指定数目的pane，并添加鼠标点击事件；2、由于步骤1中生成的pane是重叠在一起的，需要对他们在雷区中重新布局；3、随机埋雷；4、计算每个pane周围有雷方格的数量。
DisPlayall()方法是在游戏结束，或者玩家需要帮助的时候调用的，它将打开所有方格（有雷显示雷，无雷显示数字AroundMineCount）。
DisplayAround()方法是在玩家点击某个方格pane后，为了降低游戏难度，会显示该方格周围方格的情况，我根据自己的理解对这个方法做了改变，下一部分会讲到。
2、算法改进
2.1 获取某个方格周围的方格集合（GetPanesAround(Pane p)）
在程序中计算相邻方格雷数和显示周围方格的情况，均需要用到此函数。
视频中的代码为：
private List<CrlPane> GetPanesAround(CrlPane pane) { List<CrlPane> result = new List<CrlPane>(); // 通过递归明示当前方格四周的所有方格 int paneHeight = this.GetPaneSize().Height; int paneWidth = this.GetPaneSize().Width; foreach (CrlPane p in this.Controls) { // 以下四种判断分别是： // 第一行：找出与当前方格平行的相邻方格（1或2） // 第二行：找出与当前方格垂直的相邻方格（1或2） // 第三四行：找出与当前方格斜对角的相邻方格（1或2或3或4） // 综上，当前方格的相邻方格数可能为3～8个 if (Math.Abs(p.Top - pane.Top) == 0 && Math.Abs(p.Left - pane.Left) == paneWidth || Math.Abs(p.Left - pane.Left) == 0 && Math.Abs(p.Top - pane.Top) == paneHeight || Math.Abs(p.Top - pane.Top) == paneHeight && Math.Abs(p.Left - pane.Left) == paneWidth || Math.Abs(p.Left - pane.Left) == paneWidth && Math.Abs(p.Top - pane.Top) == paneHeight) { result.Add(p); } } return result;} 我的代码为：private List<CrlPane> GetPanesAround(CrlPane pane) { List<CrlPane> result = new List<CrlPane>(); foreach (CrlPane p in this.Controls) { if (Math.Abs(p.Left - pane.Left) <= pane.Width && Math.Abs(p.Top - pane.Top) <= pane.Height && p.Location != pane.Location) { result.Add(p); } } return result; }2.2 检查是否已完成扫雷IsAllMineSweeped()用户每次点击鼠标，游戏不仅要对pane的状态进行修改，还要检查是否已完成扫雷。
视频中给出的代码为：
private bool IsAllMineSweeped() { int markedCount = 0; int mineCount = 0; foreach (CrlPane pane in this.Controls) { if (pane.HasMine) { mineCount++; } if (pane.State == PaneState.Marked) { markedCount++; if (!pane.HasMine) { //存在做了标记但没有地雷的方格，扫雷没有正确完成。 return false; } } } return mineCount == markedCount; } 我的理解是这样的，雷区中的每个pane从两个角度各有两种状态，有雷、无雷，已标记、未标记，依次遍历雷区中的pane，如果某个pane有雷且未标记，或者无雷已标记，则就可以确定扫雷未完成，当所有pane都不是这两种情况时，扫雷成功。我的代码如下：private bool IsAllMineSweeped() { foreach (CrlPane p in this.Controls) { if ((p.HasMine && p.State != PaneState.Marked) || (!p.HasMine && p.State == PaneState.Marked)) return false; } return true; }2.3 显示某个pane周围有雷方格的数量DisPlayAround(Pane pane)
DisPlayAround(Pane pane)方法是在玩家点击某个方格pane后，显示该方格本身及周围方格内容的情况，采用递归来实现，此方法是整个游戏的核心和难点，需要特别注意避免循环递归造成的死循环。
视频中给出的代码为：
public void DisplayAround(CrlPane pane) { if (pane.State == PaneState.Opened || pane.HasMine) { return; } //明示当前方格本身 pane.Open(); //通过递归明示当前方格四周的所有方格 List<CrlPane> panesAround = this.GetPanesAround(pane); foreach (CrlPane p in panesAround) { //如果该方格四周没有相邻的地雷，则递归 if (this.GetMineCountAround(p) == 0) { this.DisplayAround(p); } else { if (p.State != PaneState.Opened && !p.HasMine) { p.Open(); } } if (!p.HasMine && p.State == PaneState.Closed && this.GetMineCountAround(p)!=0) { DisplayAround(p); } } } 我的理解是，DisPlayAround(Pane pane)显示该方格本身及周围方格内容的情况，但是显示周围方格不能无条件一直显示下去，我根据自己的理解，认为其边界应该为：有雷方格、内容为数字的方格（打开以后显示数字）、minefield本身的边界，也就是说，如果DisPlayAround(Pane pane)中的参数pane打开以后显示数字（亦即相邻方格中有雷），则不再递归该方法，只显示该pane本身的内容。我的代码如下。public void DisplayAround(CrlPane pane) { if (pane.State == PaneState.Marked || pane.State == PaneState.Opened) return; pane.Open(); if (GetMineCountAround(pane) == 0) { List<CrlPane> panes = this.GetPanesAround(pane); foreach (CrlPane p in panes) { if (GetMineCountAround(p) != 0 && p.State == PaneState.Closed) p.Open(); else if (GetMineCountAround(p) == 0 && p.State == PaneState.Closed) DisplayAround(p); } } }3、 小结通过这个小游戏学到以下东西：
a、UI中的面向对象的分析和设计的简单思路；
b、C#编程中的知识，如：事件的定义和使用、资源的使用，还有一些C# winform中控件和语法的一些内容；
c、体会到了逻辑在编程中的意义，几个算法改进均与此有关系。
完整代码下载地址：http://download.csdn.net/detail/long280310/7320233。
最后，感谢录制并发布源代码的王老师，附上他的博客地址：http://blog.sina.com.cn/jbwang。
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