连连看原理

用 JAVA 开发游戏连连看其实不管是做软件也好，做游戏也好，只要是写程序，在动手之前是一定会存在需求和分析的，如果不经过一定的分析就开始动手写程序，那么，这个程序一定会很难写下去的，最后的结果可能会导致放弃。

那么，在我们动手之前，让我们先简单的分析一下吧。

由于“连连看”并不是一个我们凭空开发的游戏，并且网上也已经有很多别人已经开发好的版本，因此，对于我们来说，我们已经拥有了一个很好的原型（比如说 QQ 游戏中的“连连看”），分析起来也应该是轻松得多。

由于 QQ 中的“连连看”是网络版，为了开发上的简便，我们先放弃网络功能，做一个简单的单机版就行了。

现在，让我们现在来看一看 QQ 中的连连看吧。

“连连看”的游戏规则其实并不复杂，首先，游戏开始的时候，地图上会有由数张不同的图片随机分散在地图上（并且每张图片会出现偶数次，通常是 4 次），只需要在地图上找出两张相同的图片（点），并且这两个点之前可以用不超过 3 条的直线连接起来就可以消除这两点，如此下去，直到地图上的点全部消除完就算游戏结束，怎么样，规则很简单吧？：）我们的开发就完全按照些规则来吧。

分析游戏规则找出算法通过上面的分析，我们已经知道了游戏规则，可是，我们怎么样去实现呢？其实所谓的实现也就是算法，那我们怎么样找出算法呢？别急，让我们来看一看上图，或者自己动手玩一玩别人做好的。

通过对上图的观察，我们发现，可以将游戏中的地图看作是一个二维数组，其中的所有图片（以下称“点”）可以看作是数组中的一个具体的元素。

那么，游戏中相同的图片可以看作是数组中不同位置两个值相同的元素。

至于直线，让我们给组数中的每一个元素赋一个特殊的值如 0 ，以表示地图上空白的位置。

并且同时规定：当连续的具有该特殊值的点的横向索引或纵向索引相同时，可以认为这是一条直线，比如下图：当数组中两点的值相同并且两点间只需要不超过 3 根直线能连接起来的时候，就让这两点的值变为 0 ，如果数组中全是 0 值的点，就认为游戏已经结束：）怎么样，算法够简单了吧：）用伪代码来描述程序的结构现在，我们用伪代码来描述一下游戏，假设用户开始了游戏：消除两点；上次选择的点 = null ；if ( 地图上已没有可消除的点 ) { 游戏结束；}}else {上次选择的点 = 当前点；}}else {上次选择的点 = 当前点；}}游戏结束；看看有没有什么问题？如果没有问题，我们进入下一步吧：）确定程序需要的模块当伪代码完成后，并且在我们的大脑里转了几圈发现没有问题后，现在就可以开始进行模块的划分工作了。

我们还是再看一看 QQ 中的“连连看”，整个程序只需要通过鼠标操作就可以了，按照 MVC 的结构来进行程序设计，那么我们需要一个 Model ，用来完成整个程序的核心算法；一个 View ，用来显示用户界面，当然还需要一个 Control ，用来处理用户鼠标的操作，这样一来，只需要三个模块就可以完成了。

1.算法模块2.控制模块3.显示模块现在我们再细想一下，这样真的就可以了吗？ Model 是一定需要的，这是整个程序的灵魂。

然而对于Control （控制）来说，控制会分为用户游戏中的操作和游戏提供的功能性操作，如果所有的操作包括游戏中的游戏控制、游戏界面上的帮助、设置等都要通过一个 Control 来完成，那么这个 Control 一定会比较大，并且会比较复杂，而过于复杂的模块通常都是比较容易引起错误，或者导致编码困难的，因此，我们就有必要将具有类似功能的操作分开，以减少各个模块的复杂程度，同时，也可以使模块的功能更单纯（这也是 OO 中所倡导的）。

现在我们将菜单操作和游戏操作分开，分开后的模块如下：∙菜单显示∙菜单控制∙游戏显示∙游戏控制∙游戏核心算法以上是程序的最主要的模块，除此之外，由于开发过程中的需要，对于每个模块，我们可能还需要一些辅助的模块来使程序更加完善，由于这些模块并不会对程序有太大的影响，因此，我们可以在需要的时候再来添加。

（之二）实现游戏的算法将游戏地图转换为数组来描述算法总是很枯燥的，没有直接设计界面来得舒服，然而，算法却是整个程序的核心，所以，仅管枯燥，我们还是得耐心地完成这一步。

在进行程序算法的设计时，我们首先要尽可能抛开一些无关紧要的部分，这样可以使算法看起来直接明了，但同时也要考虑弹性，以便将来扩充。

在前面已经说过了，整个游戏的核心算法也就是以二维数组为主体的算法，那么，定义一个二维数组是必不可少的了。

二维数组究竟应该有多大呢？ 10X10 是不是小了，20*20 呢，大了？究竟多大比较合适？为了考虑到程序以后改动的需要，我们还是定义成变量吧，这样以后要改动的时候，只需要改动一下变量的值就行了，因此，我们现在为程序增加一个类，使之专门用来保存与程序有关的一些数据。

至于为什么要定义成 public static final ，这个，自己想想就知道了：）还不知道？晕，看看书吧：（现在，我们将这个类起名为 Map ，同时，我们规定，为了描述地图中空白的区域，我们使用 0 来表示。

初始化游戏地图在地图初始化的时候，我们需要用一些“随机”的数字来填充这张地图，之所有将“随机”用引号括起来，是因为这些数字并不是真正意义上的随机：首先，数组中具有相同值的元素只能出现 4 次（具有 0 值的元素除外），其次，这些数字是被散乱的分布在数组中的。

要使元素出现 4 次，那么数组中所有不重复的元素个数最大为数组的大小 /4 ，为了简单起先，我们使这些元素的值用 1 、 2 、 3 ……进行编号。

要想将这些分配好的元素再分配到二维数组中，我们需要一个一维数组来辅助完成这项工作。

首先，我们按照二维数组的大小来建立一个大小相同的一维数组，并且，我们规定数组中出现的不重复的元素的个数（元素个数的多少代表了地图的填充率，填充率越高，表示游戏难度越高），同时，我们也要保证数组的长度能被 4 整除（目前是这样，其实不是必需的），因为相同的元素会出现 4 次。

因此，我们定义一个变量，用来表示地图上可能出现元素种类的最大个数，同时也定义一个变量，表示目前地图上出现的元素的个数。

在，我们将这些元素放置在一维数组中：这时，一维数组初始化完成了，可惜数组中的元素是规规矩矩按顺序出现的，如果不打乱就填充到地图中，这游戏似乎也太简单了（因为相邻的点一定可以消除啊），现在，我们得想个办法打乱这个数组。

怎么打乱这个数组呢？好办，我们来看看，假设数组的原始排列是这样的：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]从最后一个元素 [15] 起，依次与此元素之前的某一个元素将值互换，完成后再从 [14] 起，与在 [14] 之前的某一个元素将值互换，直到 [1] 与 [0] 的值互换后，如此一来，数组就被完全打乱了，如果还不明白，我们来看一看下图：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]在 [15] 之前有 15 个元素，产生一个 15 以内的随机数，比如说 8 ，再将 [15] 和 [8] 的值互换，变成了如下：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [15] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [8]再从 [14] 号元素开始，产生一个 14 以内的随机数，比如说 10 ，互换 [14] 和 [10] 的值：改变前：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [15] [9] [10] [11] [12] [13] [14][8]改变后：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [15] [9] [14] [11] [12] [13] [10][8]怎么样，略施小技就搞定了，简单吧？算法如下：int[] random(int[] array) {java.util.Random random = newjava.util.Random();for (int i = array.length; i > 0; i--) {int j = random.nextInt(i);int temp = array[j];array[j] = array[i - 1];array[i - 1] = temp;}return array; // 其实也可以不返回，因为数组的操作总是改变引用的}现在，一维数组中的元素已经被打乱了，现在我们只需要按顺序依次填充回二维数组中就行了，这样，二维数组中的值就一定是乱的。

( 打乱后的数组，感觉如何，虽然难看了点，但很有用)对数组中两个元素是否可以消除的判断地图的初始化已经完成了，现在的问题是，我们怎么样才能知道数组中的两个元素是否可以消除呢？根据游戏规则，如果两个点之间可以用不超过 3 条直线连接起来，这两点就可以消除，现在我们来分析一下所有可能的情况：两点之间只需要一条直线连接：(图略了……)由上图可以看出，如果两点间只需要一条直线能够连接起来，则 A 、 B 两点的横坐标或纵坐标必定相同，有了这个条件，我们判断 A 、 B 两点是否只需要一条直接连接就简单了许多。

这段代码比较简单，所以就不写出来了，大家可以看看源程序，只不过需要注意的是，我们将横线连接和竖线连接分开来处理，这样做是为了后面工作的简单。

( 注意：为了简单省事，我们用 java.awt 包中的Poin(x, y)t 来描述二维数组中元素的坐标，但是有一点要特别小心， x 和 y 与二维数组中元素的下标值恰好相反，如左上图中 A 的下标为array[1][0] ， Point 的描述却是为 Point(0, 1) ，如果不注意这一点，程序会出错的。

)两点之间需要两条直线连接：如上图， A 、 B 两点如果需要两条直线连接起来，有可能有两种方式，于是，我们可以巧妙的构建一个C 点和一个 D 点，并且规定 C 点的横坐标为 A 点的横坐标， C 点的纵坐标为 B 点的纵坐标， D 点的横坐标为 B 点的横坐标， D 点的纵坐标为 A 点的纵坐标（这一点很重要，因为 C 、 D 决定了 AC 、BC 、 AD 、 BD 的连线方式），如下图：如果此时 C 点（或 D 点）能同时满足 AC （ AD ）、BC （ BD ）只需要一条直线相连，就表示 A 、 B 之前能够使用两条直线连接起来，并且 C 点（ D 点）为拐点（以后会用上的）isMatch = horizonMatch(a, c) && verticalMatch (b, c);if (isMatch) {return isMatch;}}if (map[d.x][d.y] == 0) { //D 点上必须没有障碍isMatch = verticalMatch (a, d) && horizonMatch (b, d);return isMatch;}return false;}( 注意：由于 C 点和 D 点的构建方式确定了 AC 、BD 永远是竖连线、 BC 、 AD 永远是横连线)两点之间需要三条直线连接：这种方式是最复杂的了，我们还是先分析一下出现三条直线的所有可能性吧。