探秘C语言扫雷游戏实现技巧

本篇博客会讲解，如何使用C语言实现扫雷小游戏。
扫雷

0.思路及准备工作

  1. 使用2个二维数组mine和show，分别来存储雷的位置信息和排查出来的雷的信息，前者隐藏，后者展示给玩家。假设盘面大小是9×9，这2个二维数组都要开大一圈，也就是大小是11×11，这是为了更加方便的数边角上雷的个数，防止越界。
  2. mine数组中用字符1表示雷，字符0表示非雷。show数组中用*表示该位置没有被排查过，数字字符表示周围一圈（8个位置）有几个雷，空格表示周围一圈没有雷，!表示该位置被标记了。
  3. 如果玩家排查的位置是雷，那么，游戏失败。当玩家把所有非雷的位置找出来后，扫雷成功。

先定义一些符号，后面会用。

// 扫雷盘面的有效区域大小
// 雷会在该区域中生成，玩家只能在该区域内排查或者标记雷
// 同时是实际展示的区域大小
#define ROW 9
#define COL 9

// 实际的盘面大小
// 防止扫描周围8个坐标时出现越界访问
// 此时哪怕扫描有效区域的周围哪怕不进行判断也不会越界
// 因为最外面有一圈保护措施
#define ROWS   (ROW + 2)
#define COLS   (COL + 2)

// 雷的个数
#define EASY_COUNT 10 // 简单难度

2个数组分别是：

// 存储雷的位置信息
// '1' - 雷
// '0' - 非雷
char mine[ROWS][COLS] = { 0 };

// 展示给玩家的信息
// '*' - 未排查
// '1'~'9' - 该位置已被排查，且该位置周围有雷
// 数字字符表示周围雷的个数
// 空格 - 该位置已被排查，且该位置周围没有雷
// '!' - 该位置被玩家标记，可能是雷，也可能不是雷
// '!'所在位置并没有被排查，不算作已排查位置
char show[ROWS][COLS] = { 0 };

1.初始化

我们分别把mine和show数组初始化成全字符0和全*。可以利用二维数组在内存中连续存放的特点，使用memset函数来设置内存中的值。

void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set)
{
	// board为二维数组，在内存中连续存放
	// 使用memset把rows*cols的空间初始化为set
	memset(board, set, rows * cols * sizeof(char));
}

2.打印盘面

打印时使用2层循环来遍历二维数组，同时把行标和列标都打印出来。注意打印时，只需打印中间的9×9的位置，为了区分，我用rows和cols来表示多了一圈后的行和列，用row和col表示有效的盘面大小。

void PrintBoard(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	// 打印分割行
	printf("********* 扫雷 *********\n");

	// 打印列标，0是占位的
	for (int i = 0; i <= row; ++i)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	printf("\n");

	// 打印数据，每行前面打印行标
	for (int i = 1; i <= row; ++i)
	{
		// 打印行标
		printf("%d ", i);
		// 打印数据
		for (int j = 1; j <= col; ++j)
		{
			printf("%c ", board[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}

	// 打印分割行
	printf("********* 扫雷 *********\n");
}

打印效果：
打印效果

3.设置雷

可以使用rand函数随机生成10个雷，注意如果该位置已经生成雷，就重新再生成坐标，不能重复。

void SetMine(char mine[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	// 待放置的雷的个数
	int count = EASY_COUNT;
	// 布置雷
	while (count)
	{
		// 产生随机坐标
		int x = rand() % row + 1; // 1~row
		int y = rand() % col + 1; // 1~col
		// 该位置如果没有布置雷，则放雷
		if (mine[x][y] == '0')
		{
			mine[x][y] = '1';
			--count;
		}
	}
}

4.排查雷

排查雷的逻辑就相对复杂点了，这里我分以下几点来叙述。

  1. 使用GetMineCount函数来获取周围8个位置雷的个数。只需要把周围8个坐标的值加起来，由于都是字符’1’或字符’0’，还需要减去8个字符’0’，得到的就是字符’1’的个数。
  2. 使用如果满足递归条件，就递归展开。展开的思路是，如果该位置没有越界、自己不是雷、周围没有雷、且没有被排查过，则递归展开上下左右。
  3. 使用count变量来保存待排查的位置的个数，当count减到0，则排雷成功。
  4. 玩家输入排查的坐标后，需要分别检查是否合法、该位置是否被排查过、该位置是不是雷，如果检查过后不是雷，再进行正常的递归展开等。
  5. 如果玩家选择标记，若该位置未被排查过，可以切换标记状态。
// 获取x,y坐标周围8个位置的雷的个数
static int GetMineCount(char mine[ROWS][COLS], int x, int y)
{
	// 既然只有8个坐标，直接加起来就行了
	return mine[x - 1][y]    // 上
		+ mine[x - 1][y - 1] // 左上
		+ mine[x][y - 1]     // 左
		+ mine[x + 1][y - 1] // 左下
		+ mine[x + 1][y]     // 下
		+ mine[x + 1][y + 1] // 右下
		+ mine[x][y + 1]     // 右
		+ mine[x - 1][y + 1] // 右上
		- 8 * '0';
}

// 我也不想设计这么多参数，但是似乎只能这样了，没想到更好的办法
// x,y为排查的坐标
// pcount指向count，count为玩家需要排查非雷位置的个数
// 当count减到0时，玩家扫雷成功
static void ShowMessage(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS],
	int row, int col, int x, int y, int* pcount)
{
	// 是否展开的判断
	if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col     // 坐标合法性判断
		&& mine[x][y] == '0'                         // 该坐标不是雷
		&& (show[x][y] == '*' || show[x][y] == '!')) // 该位置没有被排查过
	{
		// 获取周围8个坐标雷的个数
		int mineCount = GetMineCount(mine, x, y);
		// 判断周围有没有雷
		if (mineCount == 0) // 周围没有雷
		{
			show[x][y] = ' ';
			*pcount = *pcount - 1;
			// 递归展开
			ShowMessage(mine, show, row, col, x - 1, y, pcount); // 上
			ShowMessage(mine, show, row, col, x + 1, y, pcount); // 下
			ShowMessage(mine, show, row, col, x, y - 1, pcount); // 左
			ShowMessage(mine, show, row, col, x, y + 1, pcount); // 右
		}
		else // 周围有雷
		{
			show[x][y] = mineCount + '0';
			*pcount = *pcount - 1;
		}
	}
}

// 若该位置未被排查，切换标记状态
// 若标记，则取消标记
// 若未标记，则标记
static void SignMine(char show[ROWS][COLS], int x, int y)
{
	if (show[x][y] == '!')
	{
		// 取消标记
		show[x][y] = '*';
	}
	else if (show[x][y] == '*')
	{
		// 标记
		show[x][y] = '!';
	}
}

void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	// 坐标
	int x = 0;
	int y = 0;
	// 存储玩家输入的数据
	int input = 0;
	// 玩家需要排查的位置总数，即非雷的位置总数
	// 当count减到0时，玩家扫雷成功
	int count = row * col - EASY_COUNT;

	while (count)
	{
		// 玩家输入坐标
		printf("请输入坐标:>");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		// 判断坐标有效性
		if (x < 0 || x > row || y < 0 || y > col)
		{
			printf("坐标非法，请重新输入\n");
			continue;
		}
		// 选择排查/标记
		while (1)
		{
			printf("你想要排查(1)还是标记(0):>");
			scanf("%d", &input);
			// 判断输入有效性
			if (input == 0 || input == 1)
			{
				break;
			}
			else
			{
				printf("选择错误，请重新选择\n");
			}
		}

		if (input == 1)
		{
			// 排查
			// 检查该坐标是否已被排查过
			if (show[x][y] != '*' && show[x][y] != '!')
			{
				printf("该坐标已被排查过\n");
			}
			else if (mine[x][y] == '0') // 判断是否踩到雷
			{
				// 根据玩家排查的位置，显示雷的信息
				ShowMessage(mine, show, row, col, x, y, &count);
				PrintBoard(show, row, col);
			}
			else // 踩到雷了
			{
				printf("你踩到雷了，扫雷失败\n");
				break;
			}
		}
		else if (input == 0)
		{
			// 标记
			SignMine(show, x, y);
		}
	}

	if (count == 0)
	{
		printf("恭喜你，扫雷成功！\n");
	}
}

5.测试

// 打印菜单
void menu()
{
	printf("************************\n");
	printf("****** 1. play    ******\n");
	printf("****** 0. exit    ******\n");
	printf("************************\n");
}

void game()
{
	// 存储雷的位置信息
	// '1' - 雷
	// '0' - 非雷
	char mine[ROWS][COLS] = { 0 };

	// 展示给玩家的信息
	// '*' - 未排查
	// '1'~'9' - 该位置已被排查，且该位置周围有雷
	// 数字字符表示周围雷的个数
	// 空格 - 该位置已被排查，且该位置周围没有雷
	// '!' - 该位置被玩家标记，可能是雷，也可能不是雷
	// '!'所在位置并没有被排查，不算作已排查位置
	char show[ROWS][COLS] = { 0 };

	// 初始化盘面
	InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0'); // 初始化为全'0'
	InitBoard(show, ROWS, COLS, '*'); // 初始化为全'*'

	// 随机布置雷，只在有效区域内
	SetMine(mine, ROW, COL);

	// 打印盘面，只打印有效区域
	//PrintBoard(mine, ROW, COL);
	PrintBoard(show, ROW, COL);

	// 玩家排查雷
	FindMine(mine, show, ROW, COL);
}

// 测试游戏的逻辑
void test()
{
	// 生成随机数生成器起点
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int input = 0; // 存储玩家输入的数据

	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			// 游戏的逻辑
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误，重新选择\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

int main()
{
	test();

	return 0;
}

总结

  1. 扫雷小游戏的实现，需要2个二维数组，需要了解二维数组的相关知识，比如在内存中的存储方式。
  2. 初始化盘面，利用二维数组在内存中连续存放的特点，使用memset一步到位。
  3. 打印盘面以及后面的一部分逻辑，遍历二维数组时使用2层for循环，是一个常见的思路。
  4. 设置雷的位置采用随机生成的方式，需要了解C语言如何生成随机数的知识点，我之前写过一篇博客讲解过。
  5. 排查雷时，需要通过反复的判断语句，防止玩家输入的坐标不满足需求。
  6. 尤其需要重点理解递归的思路，递归有限制条件，如该位置不是雷、周围没有雷、该位置没有越界、该位置没有被排查过等，同时不断趋近于限制条件，递归上下左右时一定会接近边界。
  7. 动手写！

感谢大家的阅读！

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