Swift游戏开发之俄罗斯方块：No.3 二维数组

数组是一个很有用的数据结构，很多程序都建立在数组之上，我很少看到哪个应用程序不用到数组的。

而我们的俄罗斯方块显然也需要数组，而且是更为特殊的  二维数组。

为什么是二维数组呢？其实我们的整个游戏区域，可以看做是一个二维数组区域，就像这样：

我们的每一个block都占据在这样一个20x10的区域之内，20行，10列的一个200个block的二维数组让我们可以根据（x，y）坐标来确定block的位置，而这些blocks其实就是组成我们的L形，或者Z形 等等不同但我们都熟知的俄罗斯方块；

swift提供了我们array[index]供我们使用，但是我们还需要一个自定义的array2D[x,y]来更方便我们的使用，所以，让我们来自定义属于自己的二维数组吧！

确保你选中Swiftris文件夹，然后你可以选择⌘ + N 或者 File > New > File…或者左下角的“+”号 > File 来创建新的swift类，如下图所示：

选择Swift然后点击Next， 给你的新类起个名字吧，我们叫做Array2D，意为二维数组，然后我们点击create

在编辑区域会自动打开我们刚刚建好的Array2D 类，我们照着下图进行修改

准备好了，虽然这段代码不长，但是如果你是个swift的新手，这里面却有很多学问，基本上每行都有一个知识点需要学习！

友情提醒: 

-号的红色代码需要移除，+号的绿色代码需要手动加上，注释掉的#1,2,3,4 是便于给大家分段讲解，大家输入的时候可以不输入

subscript函数里面 array[(row * columns) + column] , 注意是row 而不是rows。如果你不小心写成了rows，那很显然，你的数组会越界。刚开始的时候我没有注意，就导致数组越界了。

#1

这里我们命名了一个叫做Array2D的class，在swift里面通常array是用struct 而不是用class，但是这里我们却需要一个class，因为在我们的程序里面，我们需要传引用（pass by reference），而不是传值(pass by value)，class是传引用的，而struct是传值的。

关于传值和传引用的区别如果学过C++的应该不难理解，我记得Effective c++这本书里面对这部分有很详尽的解释，google一下应该也能找到很多答案，这里我就不展开描述了。

想要查看更多关于swift的class相关知识，请点击这里

另外我们还看到，我们的class类型是<T>， 这里如果学过c++的应该也很容易理解，其实就是模板类了，T表示任意类型，可以是int，可以是string，可以是char等等等等；就是说，我们的这个array2D是一个通用的二维数组，你想在数组里面存任何都是可以的

#2

首先我们定义了一个传统的swift array，数组里面的类型和我们的二维数组类型一样 是<T>，但是我们注意到其实这里是<T?>，多了一个？

上一章节我们已经介绍过了，它表示这是一个optional的变量，也就是说可以是nil，可以不包含任何数据，而在我们的面板上，如果数组里面是ni就表示这个地方不显示任何的block

接下来是定义我们自己的init函数，init一个二维数组需要两个参数，行数和列数，前两行代码很简单，把形参中的值传给实例化后的类的两个私有变量，而用来存储数据的数组，就得用到swift原生的array类来建立了。

#3

接下来是定义我们自己的init函数，init一个二维数组需要两个参数，行数和列数，前两行代码很简单，把形参中的值传给实例化后的类的两个私有变量，而用来存储数据的数组，就得用到swift原生的array类来建立了。这里重点讲解一下关于swift array的 init函数   init(cout: repeatedValue: )

先来看一下官方文档里面的描述：

init(count:repeatedValue:)    Constructs an array with a given number of elements, each initialized to the same value.    Declaration    init(count: Int, repeatedValue: T)  Discussion    The resulting array will have count elements in it, each initialized to the same value provided as the value for repeatedValue.    For example:    let numericArray = Array(count: 3, repeatedValue: 42)  // numericArray is [42, 42, 42]     let stringArray = Array(count: 2, repeatedValue: "Hello")  // stringArray is ["Hello", "Hello"]  

从举的两个例子来说，很容易理解了：count表示数组的大小，在我们的程序里面就是定义的rows * columns，在具体点就是20 * 10=200；

repeatedValue就表示初始化的值，这里表示所有的值都是一样的，当我第一次看到这个函数，因为教程里面写到的repeatedValue是nil，我以为是是否允许数组有重复的值呢。知道详细查阅了swift的官方文档后，才正确理解了这个函数的意思。

提醒大家：千万不能想当然，不能眼高手低，不清楚的事，一定要翻阅下资料弄清楚了。

关于更多关于swift的array知识，请点击这里

#4

这里我们其实是定义了二维数组的查找符号。swift的array里面 这样的定义其实就是array[index] 中的[]， 同理，因为我们的二维数组也需要用到符号，来找到指定位置的内容，因为同时需要两个参数，row和column，所以，这个也需要我们自己来定义，那么我们来详细看一下这个subscript函数吧。

这里可能你有会感到疑虑，-> 又是个什么意思？  其实swift是个尽量把语言描述成我们看到它时想到的意思，比如前面的?和！，一个变量后面加上？就好像在问他，你是不是optional的啊?

！就好像在说，你不是一个optional！

这里的-> 其实就是这样的意思，->前面输入一些参数，然后->后面会返回一个什么类型的东西。那这个函数的意思就是，你给我输入两个参数，一个是column，一个是row，然后经过函数的计算以后，我返回给你一个T类型的值，当然，我也可能返回给你一个空，因为T是optional的 

还不是很明白，没关系，慢慢来，我们来看看官方文档里面，对subscript函数的描述，请打开这个文档

Classes, structures, and enumerations can define subscripts, which are shortcuts for accessing the member elements of a collection, list, or sequence. You use subscripts to set and retrieve values by index without needing separate methods for setting and retrieval. For example, you access elements in an Array instance as someArray[index] and elements in a Dictionary instance as someDictionary[key].

Subscripts are not limited to a single dimension,and you can define subscripts with multiple input parameters to suit your custom type’s needs

看，我们就是定义了两个输入参数

Unlike instance methods, subscripts can be read-write or read-only. 

也就是说你可以定义subscript函数为读写或者只读模式，我们看到的同时有set和get的是读写模式，如果想要只读模式的，不写get关键字就是了：

As with read-only computed properties, you can drop the get keyword for read-only subscripts:subscript(index: Int) -> Int {    // return an appropriate subscript value here}

我们继续来看几个用到subscript函数的例子，其实定义是这样定义， 使用的时候，和普通的数组usage一样，一对“[]”就可以了

结构体

[plain] view plaincopy

1. struct TimesTable {  
2.     let multiplier: Int  
3.     subscript(index: Int) -> Int {  
4.         return multiplier * index  
5.     }  
6. }  
7. let threeTimesTable = TimesTable(multiplier: 3)  
8. println("six times three is \(threeTimesTable[6])")  
9. // prints "six times three is 18"  

结构体的subscript函数就是返回输入的参数乘以结构体里的私有变量，所以也很容易理解举得例子的值了。

字典

[plain] view plaincopy

1. var numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]  
2. numberOfLegs["bird"] = 2  

最后再来看一下官方文档里面给出的二维数组的源代码，是不是和教程里面的很像呢？

[plain] view plaincopy

1. struct Matrix {  
2.     let rows: Int, columns: Int  
3.     var grid: [Double]  
4.     init(rows: Int, columns: Int) {  
5.         self.rows = rows  
6.         self.columns = columns  
7.         grid = Array(count: rows * columns, repeatedValue: 0.0)  
8.     }  
9.     func indexIsValidForRow(row: Int, column: Int) -> Bool {  
10.         return row >= 0 && row < rows && column >= 0 && column < columns  
11.     }  
12.     subscript(row: Int, column: Int) -> Double {  
13.         get {  
14.             assert(indexIsValidForRow(row, column: column), "Index out of range")  
15.             return grid[(row * columns) + column]  
16.         }  
17.         set {  
18.             assert(indexIsValidForRow(row, column: column), "Index out of range")  
19.             grid[(row * columns) + column] = newValue  
20.         }  
21.     }  
22. }  

只不过这里的Matrix返回的是double类型的数，而我们的教程里面用到是模板T而已。看到这里应该不用再多解释，关于二维数组的所有内容都一目了然吧？