Java版2048

Posted 2020-09-27 迷失的小菜包

 功能要求：2048的基本界面，能够实现2048的游戏功能。

总思路：两个类：Game和GameListener。

　　Game负责界面的实现和paint方法的重写

　　GameListener负责实现键盘和鼠标事件的处理。移动方法，相加方法，输赢判断和随机数的出现都要在键盘监听的方法中实现。

实现分析：要实现2048游戏，首先需要考虑2048都有些什么？

界面实现：

　　2048的游戏界面很简单，就是一些方格和数字。要实现这样的界面，我们可以考虑一下使用Java的绘图功能。具体来说就是使用JFrame类提供的Graphics对象进行绘图。2048界面由一个大的矩形背景和包含数字的许多小方块组成。Graphics对象的绘制矩形的方法就能实现背景和小方格的绘制。小方格内的数字则可以使用graphics的drawString方法来绘制。只需要在绘制的时候注意一下颜色就好。界面实现要拥到的类主要是JFrame类。

基本界面实现代码，不过是一些按钮之类的，没什么好说的。

private void initUI() {
        setTitle("2048");
        setDefaultCloseOperation(3);
        setSize(600, 700);
        setLocationRelativeTo(null);
        this.setLayout(null);
        //添加分数
        jl2 = new JLabel("分数：0");
        jl2.setFont(new Font("黑体", Font.BOLD, 30));
        jl2.setBounds(20, 30, 200, 50);
        this.add(jl2);
        //添加开始按钮
        ImageIcon start=new ImageIcon("res/start.png");//开始游戏图标，随意替换就好
        startJB=new JButton(start);
        startJB.setBounds(280, 40, 120, 30);
        startJB.setFocusable(false);
        startJB.setBorderPainted(false);//设置按钮的边框为空
        startJB.setFocusPainted(false);
        startJB.setContentAreaFilled(false);//设置按钮的边框内填充颜色
        
        //添加退一步按钮
        ImageIcon back=new ImageIcon("res/backicon.png");//游戏结束图标，随意替换就好
        backJB=new JButton(back);
        backJB.setBounds(430, 40, 120, 30);
        backJB.setFocusable(false);
        backJB.setBorderPainted(false);
        backJB.setFocusPainted(false);
        backJB.setContentAreaFilled(false);
        
        this.add(startJB);
        this.add(backJB);
        setVisible(true);
        GameListener gl = new GameListener(this, arry, jl2,startJB,backJB);
        addKeyListener(gl);
        startJB.addActionListener(gl);
        backJB.addActionListener(gl);
    }

方格和数字的绘制：

　　方格和数字的绘制同样是使用JFrame的画布对象的绘制矩形的方法实现。

public void buffPaint(Graphics g) {
        Image image = createImage(600, 600);
        Graphics g2 = image.getGraphics();
        g2.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g2;
        g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        g2.fillRoundRect(0, 0, Draw2048.RD, Draw2048.RD, 20, 20);
        g2.setColor(Color.GRAY);
        for (int r = 0; r < arry.length; r++) {
            for (int c = 0; c < arry[r].length; c++) {
                g2.fillRect(20 + c * (Draw2048.D + Draw2048.space), 20 + r
                        * (Draw2048.D + Draw2048.space), Draw2048.D, Draw2048.D);
            }
        }
        for (int r = 0; r < arry.length; r++) {
            for (int c = 0; c < arry[r].length; c++) {
                if (arry[r][c] != 0) {
                    g2.setColor(255, 250, 240);
                    g2.fillRect(20 + c * (Draw2048.D + Draw2048.space), 20 + r
                            * (Draw2048.D + Draw2048.space), Draw2048.D,
                            Draw2048.D);
                    g2.setColor(new Color(0, 191, 255));
                    g2.setFont(new Font("楷体", Font.BOLD, Draw2048.FSIZE));
                    g2.drawString(arry[r][c] + "", 50 + c
                            * (Draw2048.D + Draw2048.space), 90 + r
                            * (Draw2048.D + Draw2048.space));
                }
            }
        }
        g.drawImage(image, 50, 150, this);
    }

Draw2048是一个接口，里面定义了关于方格绘制的相关常量，D方格边长，space方格间间隔。RD背景大矩形的边长。使用接口的好处就是使得界面的更改（如改成5*5的格子）可以更加方便的实现，提高程序的扩展性。另外界面需要不断的更新，所以要调用paint方法不断的重绘。如果直接把这里的绘制写在paint方法中，不断的重绘会使得界面一直在闪烁。这里的解决方案就是使用图片缓冲，先在图片中绘制好，在把图片一次性绘制出来，这样就不会出现界面的闪烁问题了。

移动实现：

　　要想让方格移动起来，可以考虑的方法就是使用画板的重绘。方格内的数字则使用一个二维数组来保存。每次移动就让数组的值发生变化就行，然后根据数组的值把数据绘制到界面上。当然玩游戏时总不能靠意念操控，我们需要有输入设备，也就是键盘。所以需要给界面加上键盘监听。当用户按下不同的键则实现不同的移动算法。值得注意的是，在监听类中编写相应的移动算法的时候要理清循环的使用和结束（尤其是break语句的使用），否则会出现各种各样的bug。移动实现是需要用到keyListener类。

下面是向上移动的实现，其他方向的移动都差不多，自己琢磨一下就好：

//向上移动的算法
for (int r = 0; r < arry.length; r++) 
                for (int c = 0; c < arry[r].length; c++) {
                    if (arry[r][c] > max)//找出数组最大值，用于判断玩家的方块是否达到2048
                        max = arry[r][c];
                    if (arry[r][c] == 0) {
                        for (int r1 = r + 1; r1 < arry[c].length; r1++) 
                            if (arry[r1][c] != 0) {
                                arry[r][c] = arry[r1][c];
                                arry[r1][c] = 0;
                                count++;//判断是否发生移动，并且作为输赢判断的标准之一
                                break;
                            }
                    　　}
                }

通过双层循环，循环每一个值，如果它为0，则可以往上移动。遍历该值所在列，找到第一个不为0的值，移动这个值（即交换两个数的值）。移动后退出内层循环，继续遍历下一个值。

数字的相加：

　　使用独立的算法遍历数组，在移动方向上的相邻数两个相加，然后一个置为0。这里的算法实现和移动的算法十分相像，需要注意的地方同样也是break和循环的使用。还有一个要注意的就是：数字的相加要放在数字移动之前来完成，否则会出现移动后的数字空格。

 

//向左的相加算法
for (int r = 0; r < arry.length; r++)
    for (int c = 0; c < arry[r].length; c++)
        if (arry[r][c] != 0)
            for (int c1 = c + 1; c1 < arry[r].length; c1++)
                if (arry[r][c] == arry[r][c1]) {
                    arry[r][c] *= 2;
                    score += arry[r][c];
                    arry[r][c1] = 0;
                    count++；//判断是否发生相加，并作为输赢判断条件之一。
                    break;
                    } else if (arry[r][c1] != 0) {
                      break;
                    }

同样是遍历数组的每一个值，如果这个值不为0，则找所在行的相邻的相同的值相加，结束最内层循环。如果相邻的两个值不同，也结束最内层循环。两个break语句的使用，避免了数字之间的跳跃相加。

输赢的判断：

　　2048的赢的规则是，相加数字出现2048，所以只需要判断数组中是否有一个数字等于2048就行，如果有，就输出相应的获胜信息。

　　2048的输的规则是，界面已经满（数组已满，且无可移动，相加的数字）。个人的判断方法是全局变量count加上判断数组是否已满。count如果等于0，则表示无法移动和相加，配合数组已满的条件就能判断玩家已经输了。

随机数字的出现：

　　随机数字出现的条件是发生移动或者相加，所以判断然让使用count。条件成立则调用相应算法实现。