前言：在C#拼圖游戲編寫(xiě)代碼程序設(shè)計(jì) 之 C#實(shí)現(xiàn)《拼圖游戲》（上），上傳了各模塊代碼，而在本文中將詳細(xì)剖析原理，使讀者更容易理解并學(xué)習(xí)，程序有諸多問(wèn)題，歡迎指出，共同學(xué)習(xí)成長(zhǎng)！

正文：

拼圖是一個(gè)非常經(jīng)典的游戲，基本每個(gè)人都知道他的玩法，他的開(kāi)始，運(yùn)行，結(jié)束。那么，當(dāng)我們想要做拼圖的時(shí)候如何入手呢？答案是：從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，去描述需求（盡量描述為文檔），當(dāng)我們擁有了全面的需求，就能夠提供可靠的策略，從而在代碼中實(shí)現(xiàn)，最終成為作品！

（一）需求： （這個(gè)需求書(shū)寫(xiě)較為潦草，為廣大小白定制，按照最最最普通人的思維來(lái)，按照參與游戲的流程來(lái)）

　　　1.圖片：我們玩拼圖 最起碼有個(gè)圖

　　　2.切割：拼圖不是一個(gè)圖，我們需要把一個(gè)整圖它切割成N*N的小圖

　　　3.打亂：把這N*N的小圖打亂順序，但是要保證通過(guò)游戲規(guī)則行走能還原回來(lái)

　　　4.判斷：判拼圖成功

　　　5.交互：我們使用哪一種交互方式，這里我選擇鼠標(biāo)點(diǎn)擊

　　    6.展示原圖片完整的縮略圖

以上為基本功能，以下為擴(kuò)展功能

　　   7.記錄步數(shù)：記錄完成需要多少步

　　   8.更換圖片：一個(gè)圖片玩久了我們是不是可以換一換啊 哈哈

 　　  9.選擇難度：太簡(jiǎn)單？不要！3*3搞定了有5*5，5*5搞定了有9*9，舍友挑戰(zhàn)最高難度 3000多步，心疼我的鼠標(biāo)TAT

（二）分析：

有了需求，我們就可以分析如何去實(shí)現(xiàn)它（把現(xiàn)實(shí)需求映射在計(jì)算機(jī)中），其中包括：

1.開(kāi)發(fā)平臺(tái)：這里選擇C#語(yǔ)言

　1）.存儲(chǔ)：其中包括我們要存什么？我們用什么結(jié)構(gòu)存？我們反觀需求，會(huì)發(fā)現(xiàn)，有一些需要存儲(chǔ)的資源

　　　　　　圖片：使用 Image 對(duì)象存儲(chǔ)

　　　　　　單元（原圖片切割后的子圖像集合）：自定義結(jié)構(gòu)體 struct Node ，其中包括Image對(duì)象用來(lái)存儲(chǔ)單元小圖片，和用整形存儲(chǔ)的編號(hào)（切割以后，每個(gè)小單元都弄個(gè)編號(hào)，利于檢驗(yàn)游戲是否完成）。

　　　　　　各單元（原圖片切割后的子圖像集合）：使用二維數(shù)組（像拼圖，五子棋，消消樂(lè)，連連看，俄羅斯方塊等平面點(diǎn)陣游戲都可以用他來(lái)存儲(chǔ)，為什么？因?yàn)殚L(zhǎng)得像嘛?。﹣?lái)存儲(chǔ)

　　　　　　難度：使用自定義的枚舉類(lèi)型（簡(jiǎn)單and普通and困難）存儲(chǔ)

　　　　　　步數(shù)：整形變量 int Num存儲(chǔ)　

　　有了存儲(chǔ)，我們就可以去思考模塊的劃分（正確的邏輯劃分已于擴(kuò)展，也可以使通信變得更加清晰）并搭建，并實(shí)現(xiàn)各模塊涉及到的具體算法

      首先程序的模塊分為四個(gè)：

　 邏輯型：

　　　　1.拼圖類(lèi)：用于描述拼圖

　　　　2.配置類(lèi)：存儲(chǔ)配置變量

　 交互型：

　　　　3.游戲菜單窗口：進(jìn)行菜單選項(xiàng)

　　　　4.游戲運(yùn)行窗口：游戲的主要界面

　　1.通過(guò)游戲菜單可以操縱配置，如難度或圖片。

　　2.運(yùn)行窗口可以訪問(wèn)并獲得游戲配置，并利用其對(duì)應(yīng)構(gòu)造拼圖對(duì)象。

　　3.用戶(hù)通過(guò)運(yùn)行窗口進(jìn)行交互，間接使拼圖對(duì)象調(diào)用移動(dòng)方法，獲得圖案方法

　　看代碼的同學(xué)，我覺(jué)得最有問(wèn)題的地方，不合理的地方就是把 難度的枚舉類(lèi)型寫(xiě)在了拼圖類(lèi)中，應(yīng)該寫(xiě)在配置類(lèi)中，或單獨(dú)成類(lèi)，讀者們自行更改

 public enum Diff //游戲難度
 {
  simple,//簡(jiǎn)單
  ordinary,//普通
  difficulty//困難
 } 

我們可以認(rèn)為，配置類(lèi)就像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而拼圖類(lèi)呢作為邏輯處理，菜單和運(yùn)行窗口作為表現(xiàn)用于交互，我承認(rèn)這種設(shè)計(jì)不是很合理，但是在問(wèn)題規(guī)模不夠大的時(shí)候，過(guò)分的考慮設(shè)計(jì)，會(huì)不會(huì)使程序變得臃腫？我想一定是有一個(gè)度，具體是多少，我不得而知，但我感覺(jué)，針對(duì)這個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)就好，沉迷設(shè)計(jì)（套路型），有時(shí)得不償失。（個(gè)人不成熟的小觀點(diǎn)）

（三）代碼實(shí)現(xiàn)：

說(shuō)明：本塊重點(diǎn)描述 Puzzle（拼圖）類(lèi)與游戲運(yùn)行類(lèi)的具體實(shí)現(xiàn)及實(shí)體通訊：

拼圖的構(gòu)造方法：

1.賦值 ：

public Puzzle(Image Img,int Width, Diff GameDif)

// 拼圖的圖片，寬度（解釋?zhuān)赫叫蔚倪呴L(zhǎng)，單位是像素，名字有歧義,抱歉），游戲的難度 

　游戲的難度決定你分割的程度，分割的程度，決定你存儲(chǔ)的數(shù)組的大小，如簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)3行3列，普通對(duì)應(yīng)5行5列，困難對(duì)應(yīng)9行9列

 switch(this._gameDif)
  {
  case Diff.simple:　　　　//簡(jiǎn)單則單元格數(shù)組保存為3*3的二維數(shù)組
   this.N = 3;
   node=new Node[3,3];
   break;
  case Diff.ordinary:　　 //一般則為5*5
   this.N = 5;
   node = new Node[5, 5];
   break;
  case Diff.difficulty:　　//困難則為9*9
   this.N = 9;
   node = new Node[9, 9];
   break;
  }

2.分割圖片

 //分割圖片形成各單元保存在數(shù)組中
  int Count = 0;
  for (int x = 0; x < this.N; x++)
  {
  for (int y = 0; y < this.N; y++)
  {

   node[x, y].Img = CaptureImage(this._img, this.Width / this.N, this.Width / this.N, x * (this.Width / this.N), y * (this.Width / this.N));
   node[x, y].Num = Count;
   Count++;
  }
  }

其實(shí)對(duì)單元數(shù)組進(jìn)行賦值的過(guò)程，使用雙層for循環(huán)對(duì)二維數(shù)組進(jìn)行遍歷操作，然后按序賦值編號(hào)node[x,y].Num; 

然后對(duì)node[x,y].Img,也就是單元的小圖片賦值，賦值的方法是，C#的圖像的類(lèi)庫(kù)，寫(xiě)一個(gè)截圖方法，使用這個(gè)方法，將大圖中對(duì)應(yīng)對(duì)位置的對(duì)應(yīng)大小的小圖截取下來(lái)，并保存在node[x,y].Img中；

width/N是什么？是邊長(zhǎng)除以行數(shù)，也就是間隔嘛，間隔也就是每個(gè)單元的邊長(zhǎng)嘛！然后起始坐標(biāo)(X,Y)起始就是在說(shuō)，隔了幾個(gè)單元后，我的位置，

即 ：（x,y）=（單元邊長(zhǎng)*距離起始X軸相距單元數(shù)，單元邊長(zhǎng)*距離起始點(diǎn)Y軸相距單元數(shù)）；

關(guān)于此類(lèi)問(wèn)題，希望讀者能夠多畫(huà)畫(huà)圖，然后自然就明白了；

public  Image CaptureImage(Image fromImage, int width, int height, int spaceX, int spaceY)

主要邏輯：利用DrawImage方法：

//創(chuàng)建新圖位圖 
 Bitmap bitmap = new Bitmap(width, height);
//創(chuàng)建作圖區(qū)域 
Graphics graphic = Graphics.FromImage(bitmap);
//截取原圖相應(yīng)區(qū)域?qū)懭胱鲌D區(qū) 
 graphic.DrawImage(fromImage, 0, 0, new Rectangle(x, y, width, height), GraphicsUnit.Pixel);
//從作圖區(qū)生成新圖 
 Image saveImage = Image.FromHbitmap(bitmap.GetHbitmap());

分割了以后，我們要做一個(gè)特殊處理，因?yàn)槲覀冎?，總有那么一個(gè)位置是白的吧？我們默認(rèn)為最后一個(gè)位置，即node[N-1，N-1];

就是寫(xiě)改成了個(gè)白色的圖片，然后四周的邊線都給畫(huà)成紅色，已于被人發(fā)現(xiàn)，顯著一些，之前的其他單元我也畫(huà)了邊線，但是是白色，也是為了在拼圖的觀賞性上得到區(qū)分。該代碼不做介紹。

3.打亂圖片：

其實(shí)就是將二維數(shù)組打亂，我們可以采取一些排序打亂方法，但是請(qǐng)注意！不是每一種打亂都能夠復(fù)原的！

那么如何做到可行呢？方法理解起來(lái)很簡(jiǎn)單，就是讓我們的電腦在開(kāi)局之前，將完整的有序的單元按照規(guī)則中提供的行走方式進(jìn)行無(wú)規(guī)則，大次數(shù)的行走！也就是說(shuō)這種方法一定能走回去！

先理解，具體打亂方法，在后面講解。 

移動(dòng)方法(Move)：

拼圖游戲中方格的移動(dòng)，其實(shí)就是兩個(gè)相鄰單元的交換，而這兩個(gè)單元中，必定存在一個(gè)白色單元（即上面提到的node[N-1,N-1]單元，他的編號(hào)為N*N-1，建議自己動(dòng)筆算一算）

所以我們的判斷條件是，如果移動(dòng)一個(gè)方塊，他的上下左右四個(gè)方向中，一旦有一個(gè)相鄰的是白色單元，即N*N-1號(hào)單元，則與其交換。這是基本邏輯，但不包括約束條件，當(dāng)我們的數(shù)組達(dá)到邊界的時(shí)候，我們就不能對(duì)越界數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，如當(dāng)單元為node[0,0]時(shí)，你就不能對(duì)他上面和右面的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，因?yàn)镹ode[-1,0] Node[0,-1]都會(huì)越界，發(fā)生異常

移動(dòng)成功，返回TRUE

移動(dòng)失敗，返回FALSE

/// <summary>
 /// 移動(dòng)坐標(biāo)（x,y）拼圖單元
 /// </summary>
 /// <param name="x">拼圖單元x坐標(biāo)</param>
 /// <param name="y">拼圖單元y坐標(biāo)</param>
 public bool Move(int x,int y)
 {
  //MessageBox.Show(" " + node[2, 2].Num);
  if (x + 1 != N && node[x + 1, y].Num == N * N - 1)
  {
  Swap(new Point(x + 1, y), new Point(x, y));
  return true;
  }
  if (y + 1 != N && node[x, y + 1].Num == N * N - 1)
  {
  Swap(new Point(x, y + 1), new Point(x, y));
  return true;
  }  
  if (x - 1 != -1 && node[x - 1, y].Num == N * N - 1)
  {
  Swap(new Point(x - 1, y), new Point(x, y));
  return true;
  } 
  if (y - 1 != -1 && node[x, y - 1].Num == N * N - 1)
  {
  Swap(new Point(x, y - 1), new Point(x, y));
  return true;
  }
  return false;
  
 }

交換方法（Swap）：

交換數(shù)組中兩個(gè)元素的位置，該方法不應(yīng)該被類(lèi)外訪問(wèn)，顧設(shè)置為private私有權(quán)限

 //交換兩個(gè)單元格
 private void Swap(Point a, Point b)
 {
  Node temp = new Node();
  temp = this.node[a.X, a.Y];
  this.node[a.X, a.Y] = this.node[b.X, b.Y];
  this.node[b.X, b.Y] = temp;
 }

打亂方法：

前面提到，其實(shí)就是讓電腦幫著亂走一通，說(shuō)白了就是大量的調(diào)用Move（int X,int y）方法，也就是對(duì)空白位置的上下左右四個(gè)相鄰的方塊中隨機(jī)抽取一個(gè)，并把它的坐標(biāo)傳遞給Move使其進(jìn)行移動(dòng)，同樣要進(jìn)行越界考慮，這樣的操作大量重復(fù)！代碼自己看吧 ，利用隨機(jī)數(shù)。

/// <summary>
 /// 打亂拼圖
 /// </summary>
 public void Upset()
 {
  int sum = 100000;
  if (this._gameDif == Diff.simple) sum = 10000;
  //if (this._gameDif == Diff.ordinary) sum = 100000;
  Random ran = new Random();
  for (int i = 0, x = N - 1, y = N - 1; i < sum; i++)
  {
  long tick = DateTime.Now.Ticks;
  ran = new Random((int)(tick & 0xffffffffL) | (int)(tick >> 32)|ran.Next());
  switch (ran.Next(0, 4))
  {
   case 0:
   if (x + 1 != N)
   {
    Move(x + 1, y);
    x = x + 1;
   }
    
   break;
   case 1:
   if (y + 1 != N)
   {
    Move(x, y + 1);
    y = y + 1;
   } 
   break;
   case 2:
   if (x - 1 != -1)
   {
    Move(x - 1, y);
    x = x - 1;
   } 
   break;
   case 3:
   if (y - 1 != -1)
   {
    Move(x, y - 1);
    y = y - 1;
   }
   break;
  }

  }
 }

返回圖片的方法：

當(dāng)時(shí)怎么起了個(gè)這樣的鬼名字。。。DisPlay。。。

這個(gè)方法與分割方法剛好相背，這個(gè)方法其實(shí)就是遍歷數(shù)組，并將其進(jìn)行組合，組合的方法很簡(jiǎn)單，就是將他們一個(gè)一個(gè)的按位置畫(huà)在一張與原圖相等大小的空白圖紙上！最后提交圖紙，也就是return一個(gè)Image;

 public Image Display()
 {
  Bitmap bitmap = new Bitmap(this.Width, this.Width);
  //創(chuàng)建作圖區(qū)域 
  Graphics newGra = Graphics.FromImage(bitmap);
  for (int x = 0; x < this.N; x++)
  for (int y = 0; y < this.N; y++)
   newGra.DrawImage(node[x, y].Img, new Point(x * this.Width / this.N, y * this.Width / this.N));
  return bitmap;
 }

同樣利用的是DrawImage方法,知道如何分割，這個(gè)應(yīng)該很容易理解，自己算一算，在紙上比劃比劃就明白了；

判斷方法：

該方法很容易理解，就是按序按序！遍歷所有單元，如果他們的結(jié)果中有一個(gè)單元的編號(hào)

node[x, y].Num 不等于遍歷的序號(hào)，那么說(shuō)明，該單元不在原有位置上，即整個(gè)圖片還沒(méi)有完成，我們就可以直接返回假值false
如果所有遍歷結(jié)果都正確，我們可認(rèn)為，圖片已復(fù)原，此時(shí)返回真值true

 public bool Judge()
 {
  int count=0;
  for (int x = 0; x < this.N; x++)
  {
  for (int y = 0; y < this.N; y++)
  {
   if (this.node[x, y].Num != count)
   return false;
   count++;
  }
  }
  return true;
 }


 

游戲運(yùn)行窗口：即游戲玩耍時(shí)用于交互的窗口

這里只講一個(gè)方法：即當(dāng)接受用戶(hù)鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件時(shí)我們應(yīng)該怎么處理并作出什么樣反應(yīng)

其實(shí)說(shuō)白了就這句難懂：

puzzle.Move(e.X / (puzzle.Width / puzzle.N), e.Y / (puzzle.Width / puzzle.N))

調(diào)用了移動(dòng)方法，移動(dòng)方塊

橫坐標(biāo)為：e.X / (puzzle.Width / puzzle.N)
縱坐標(biāo)為：e.Y / (puzzle.Width / puzzle.N)

我們編程中的整數(shù)除法和數(shù)學(xué)里的除法是不一樣的！比如10/4數(shù)學(xué)上等于2余2或者2.5，計(jì)算機(jī)里直接就是等于2了，只取整數(shù)部分

行數(shù)=行坐標(biāo) / 方塊邊長(zhǎng)

列數(shù)=列坐標(biāo) / 方塊邊長(zhǎng)

我們看P1，P2這兩點(diǎn)

P1：40/30*30=1
P2：50/30*30=1

我們會(huì)發(fā)現(xiàn)同在一個(gè)單元格中，無(wú)論點(diǎn)擊哪個(gè)位置，通過(guò)這個(gè)算法都能轉(zhuǎn)化為
同一個(gè)坐標(biāo)。

（e.x,e.y）為鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件點(diǎn)擊坐標(biāo)

 private void pictureBox1_MouseClick(object sender, MouseEventArgs e)
 {
  if (puzzle.Move(e.X / (puzzle.Width / puzzle.N), e.Y / (puzzle.Width / puzzle.N)))
  {
  Num++;
  pictureBox1.Image = puzzle.Display();
  if (puzzle.Judge())
  { 
   if (MessageBox.Show("恭喜過(guò)關(guān)", "是否重新玩一把", MessageBoxButtons.OKCancel) == DialogResult.OK)
   {
   Num = 0;
   puzzle.Upset();
   pictureBox1.Image = puzzle.Display();
   
   }
   else
   {
   Num = 0;
   closefather();
   this.Close();
   }

  }

  }
  NumLabel.Text = Num.ToString();
 }

好，那么大體的邏輯，程序中最需要思考的算法已經(jīng)講完了，還有不太懂的地方，歡迎交流~么么噠~

加了點(diǎn)小功能 音樂(lè)歷史成績(jī)

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持我們。