C语言 -- 扫雷游戏

2024-07-09 21:14:15

C语言 – 扫雷游戏
游戏规则：给定一个棋盘，玩家需要排查出所有隐藏的雷，也就是选择出所有不是雷的地方。玩家选择位置，若此处有雷，玩家被炸死，游戏结束；若此处无雷，此处提示周围一圈所含雷的个数。直到玩家排查出了所有的雷，玩家赢，游戏结束。

文章目录

一、正文开始
二、数据结构的分析
三、通过菜单实现继续玩或者退出游戏
四、两个问题的分析
- 1.1 存放数据的类型太多，容易产生歧义。
- 1.2 在统计一个坐标周围雷的个数的时候，可能出现越界问题
五.1.1 创建一个二维数组存放布置好的雷
- 1.2 创建一个二维数组存放排查出的雷的信息
六.初始化棋盘
七.打印棋盘
八.布置雷
九.排查雷
十.程序完整代码
十一.运行结果

一、正文开始

使用控制台实现经典的扫雷游戏
游戏可以通过菜单实现继续玩或者退出游戏
扫雷的棋盘是9*9的格子
默认随机布置10个雷
可以排查雷

1.如果位置不是雷，就显示周围有几个雷
2.如果位置是雷，就炸死游戏结束
3.把除10个雷之外的所有非雷都找出来，排雷成功，游戏结束

二、数据结构的分析

1.首先我们需要一个9行9列的地图，如下图

2. 当我们要排查雷的时候我们要在上面布置雷，雷就布置1，没有布置雷就存放0.如下图，刚开始肯定全部都是0，后来在放上1，这个时候雷就存进去了。但是在这一过程中我们需要把雷的信息和不是雷的信息存起来，我们要存9*9的这样数据，因此我们会设计一个二维数据来存放数据。

三、通过菜单实现继续玩或者退出游戏

我们要新建一个game_mine项目，在这个项目里面我们要新建多个文件

test.c - - - 完成对扫雷游戏的测试逻辑
game.c - - -⽂件中写游戏中函数的实现等
game.h - - - ⽂件中写游戏需要的数据类型和函数声明等

在test.c 中先写入如下代码：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void menu()
{
	printf("***************************\n");
	printf("*******    1.play   *******\n");
	printf("*******    0.exit   *******\n");
	printf("***************************\n");

}
int main()
{
	int input = 0;
	do 
	{
		menu(); //这个函数不给它传参，不给它返回值，它就仅仅把上面4行printf代码包含在里面，封装一下，打个包
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("扫雷\n");
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新选择\n");
			break;
		}

	} while (input);
	return 0;
}

运行结果如下：

因为游戏可能玩多次，这里采用循环的形式，用do while 循环是无论判断表达式成不成立，循环体至少执行一次，进入循环后首先打印menu菜单,接下来进入switch语句，我们选择1时，打印扫雷，选择0时，打印退出游戏，在 do while 循环中先执⾏大括号中的“语句”，执⾏完语句，在去执⾏“判断表达式”，这里我们把input写入判断表达式，同时我们发现switch语句中输入0时，退出游戏，也就是循环体。所以当判断表达式的结果是!=0，则继续循环，执⾏循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。input=1时，相当于是进入游戏环节实现了，
这时可以把代码中的printf(“扫雷\n”); 改写成 game() ，这个函数不给它传参，不给它返回值，它就仅仅把一段代码包含在里面，封装了一下，打个包。写改代码位置如下

switch (input)
		{
		case 1:
			game(); //修改的位置
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新选择\n");
			break;
		}

四、两个问题的分析

1.1 存放数据的类型太多，容易产生歧义。

下面来设计一下game()这里面存放的代码
先假设雷已经布置好了，如下图：
雷布置的范围在蓝色的框框里面，中间是一个9 * 9的格子

当我们要排查（2，5）这个坐标的位置时，我们发现这个位置是0，0就不是雷，然后我们要统计它周围黄色一圈有没有雷，发现它周围有一个雷，那大家注意（2，5）这个位置就应显示1，但是如果显示1，这就出问题了，因为这个1 不知道是表示雷的信息，还是周围有1个雷的1的信息，这就产生歧义了。这一个棋盘上如果要放雷的信息，要放非雷的信息，要放排查出的雷的信息，这一组数组存放三个信息可能会产生歧义。

1.2 在统计一个坐标周围雷的个数的时候，可能出现越界问题

假设我们排查（8，6）这个坐标时，我们访问周围的一圈8个黄色位置，统计周围雷的个数时，最下面三个坐标就会越界，为了防止在统计一个坐标周围雷的个数的时候，可能出现越界问题时，为了解决这个问题，我们在设计的时候，给数字扩大一圈，如下图，雷还是布置在中间的9* 9的坐标上，周围一圈不去布置雷就行，这样就解决了越界的问题，所以我们将存放数据的数组创建成11* 11是⽐较合适。

为了解决第一个问题：我们需要创建两个数组。
我们专门给⼀个棋盘（对应⼀个数组mine）存放布置好的雷的信息，再给另外⼀个棋盘（对应另外⼀个数组show）存放排查出的雷的信息。这样就互不干扰了，把雷布置到mine数组，在mine数组中排查雷，排查出的数据存放在show数组，并且打印show数组的信息给后期排查参考。
同时为了保持神秘，show数组开始时初始化为字符’*‘，因为这两个棋盘大小一致都是11 * 11，为了保持两个数组的类型⼀致，可以使⽤同⼀套函数处理，mine数组最开始也初始化为字符’0’，布置雷改成’1’。如下：
（左图为mine数组布置雷后的状态右图为show输出初始化的状态）

对应的数组应该是：

char mine[11][11] // 雷 - - “ 1 ”，非雷 - - “ 0 ” ，⽤来存放布置好的雷的信息

char show[11][11] // 初始化为“ * ”，⽤来存放排查出的雷的个数信息

以上我们分析好之后，则在game()函数里面我们应该实现以下环节：

五.1.1 创建一个二维数组存放布置好的雷

1.2 创建一个二维数组存放排查出的雷的信息

	char mine[11][11];//存放布置好的雷
	char show[11][11];//存放排查出的雷的信息

如果现在行和列写成11行，11列，那如果以后涉及到行和列都写11吗，万一我们想写成22行，22列呢，那我们岂不是行和列都要修改，所以这个时候我们可以这样做如下：

#define ROW 9  //定义行为9
#define COL 9  //定义列为9
#define ROWS ROW+2    //ROW+2 = 11 ,则ROWS = 11
#define COLS COL+2	 COL+2 = 11 ,则COLS = 11

因此我们要把二维数组里面的11 改为 ROWS,COLS，如下：

	char mine[ROWS][COLS];//存放布置好的雷
	char show[ROWS][COLS];//存放排查出的雷的信息

其实也可以把行和列写死，但是改的时候1不好改，不建议写死。

六.初始化棋盘

初始化棋盘函数名为InitBoard(),初始化mine数组，这个mine数组里面有几行几列需要传过去，所以这里需要传参ROWS，COLS，mine数组要初始化全’ 0 ’。接下来还要初始化show数组,show 数组要初始化全’ * ',如下：

//1. mine数组最开始是全'0'
//2. show数组最开始是全'*'
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');  //参数为初始化mine数组，11行，11列，初始化为‘0’
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*'); //参数为初始化show数组，11行，11列，初始化为‘*’

要实现 InitBoard 函数如下：

void InitBoard(char arr[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set) //形参接受实参
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < rows; i++)   //遍历行
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < cols; j++)  //遍历列
		{
			arr[i][j] = set;   //把二维数组第i行,第j列设置成set;
		}
	}
}

七.打印棋盘

打印棋盘的函数名为DisplayBoard(),里面打印的是mine数组，虽然我们创建的是11 * 11的数组，但是我们真正让玩家感知的范围是9 * 9的范围，而其余范围只是为了辅助，方便我们实现而存在的。因此我们要打印中间的9 * 9的数组，所以传入的参数是ROW,COL ，为9行9列。
也可以打印show数组
如下：

DisplayBoard(mine, ROW, COL); //打印mine数组中的9行9列
DisplayBoard(show, ROW, COL); //打印show数组中的9行9列

接下来实现函数DisplayBoard()

void DisplayBoard(char arr[ROWS][COLS], int row, int col) //形参接受实参
{
	int i = 1;
	printf("*******扫雷*******\n");
	for (i = 0; i <= row; i++) //遍历9行
	{
		printf("%d ", i); //打印列号
	}
	printf("\n"); //换行
	for (i = 1; i <= row; i++) //遍历9行
	{
		int j = 0; 
		printf("%d ", i);  //打印行号
		for (j = 1; j <= col; j++) //遍历9列
		{
			printf("%c ", arr[i][j]); //打印二维数组第i行,第j列的元素
		}
		printf("\n");  //一行打印完换行
	}
}

给你们看一下上面代码打印的效果图
很明显把行号和列号打印出来，更能清楚的直观的看到每一个元素的坐标

八.布置雷

布置雷函数名用SetMine()，布置雷要放在mine数组，而且只需要放入中间的九行九列的格子中，所以还要传入ROW,COL 代码可以写成如下图：

//布置雷
SetMine(mine, ROW, COL); //在mine数组把雷布置在9行9列上

下面我们实现SetMine()这个函数：

void SetMine(char arr[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	//随机的在棋盘上布置EASY_COUNT个雷
	int count = EASY_COUNT;
	while (count)
	{
		//布置雷
		//rand，这函数是可以生成随机数的 rand函数的使用需要包含一个头文件是：stdlib.h
		int x = rand() % row + 1; //生成有效坐标x ，rand要生成1-9的值，详解在下面  
		int y = rand() % col + 1;//生成有效坐标y，rand要生成1-9的值 
				
		if (arr[x][y] == '0')  //if语句中，如果这个坐标没有雷，我们才布置雷。
		{
			arr[x][y] = '1';  
			count--;      //布置成功一个雷，count--

		}
	}
}

rand（）要生成1-9的值，怎么样可以生成呢，让rand() % row 生成的是0-8的值，后面加上1才为1-9的值，不能%10，%10的话余数是0-9，就不对了，使用rand函数还要调用srand()函数，srand()函数这整个工程中只需要调用一次，后面我们会把它放在main()函数里面，因为main()函数只被调用了一次。srand()来设置我们随机数的生成器 ,代码如下：

srand((unsigned int)time(NULL));
//使用time函数的返回值设置种子，这里没有接收返回值
//因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换
//调用time函数的时候需要包含头文件：time.h

九.排查雷

排查雷函数名FindMine()，怎么排查呢，应该在mine数组中排查，排查的信息放入show数组里面，在排查和存放的过程中我们只涉及9*9的范围，所以行只传ROW，列只传COL,代码如下：

FindMine(mine, show, ROW, COL);

下面我们实现FindMine()这个函数：

//这个GetMineCount函数 帮我们计算mine数组x,y坐标处周围有及几个雷
//是为了支持FindMine函数，而存在的。
int GetMineCount(char mine[ROWS][COLS], int x, int y)
{
	return (mine[x - 1][y] + mine[x - 1][y - 1] +
		mine[x][y - 1] + mine[x + 1][y - 1] + mine[x + 1][y]
		+ mine[x + 1][y + 1] + mine[x][y + 1] + mine[x - 1][y + 1] - 8 * '0'); 
	//为什么这样写详解在下面
}

void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col) 
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	int win = 0; //记录排查出不是地雷位置的个数

	while (win <row*col- EASY_COUNT) //因为排雷不是一次，是多次排查，所以用while循环
	{
		printf("请输入要排查的坐标：");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)  //坐标合适进入if语句
		{
			if (mine[x][y] == '1')  //坐标合法的情况下发现它是雷，就直接打印很遗憾你被炸死了
			{
				printf("很遗憾你被炸死了\n");
				DisplayBoard(mine, ROW, COL); //炸死之后就要死的瞑目要打印棋盘看看雷的布置
				break;  //炸死之后就直接跳出去了
			}
			else  //不是雷，就统计该坐标周围有几个雷
			{
				
				int n = GetMineCount(mine, x, y); //算出的结果传给n
				show[x][y] = n + '0';  //把n转换成字符‘n’传给show数组存起来，详解在下面
				DisplayBoard(show, ROW, COL); //打印排查雷之后的show数组
			}
		}
		else  //坐标不合适，打印坐标非法，请重新输入
		{
			printf("坐标非法，请重新输入\n");
		}
	}
	if (win == row * col - EASY_COUNT)
	{
		printf("恭喜你排雷成功");
		DisplayBoard(mine, ROW, COL);

	}
}

字符与数字之间的转换：

‘0’ - ‘0’ = 0 //字符0减去字符0等于0
‘1’ - ‘0’ = 1 //字符1减去字符0等于1
‘2’ - ‘0’ = 2 //字符2减去字符0等于2
‘4’ - ‘0’ = 4 //字符4减去字符0等于4

因为字符4减去字符0等于4，所以4 加上字符0就等于字符4
下面介绍以下为什么要写成这样：

(mine[x - 1][y] + mine[x - 1][y - 1] +
mine[x][y - 1] + mine[x + 1][y - 1] + mine[x + 1][y]
+ mine[x + 1][y + 1] + mine[x][y + 1] + mine[x - 1][y + 1] - 8 * ‘0’);

拿（2，5）坐标举例，因为我们要排查这个坐标周围有几个雷，最直接的办法就是让周围一圈8个元素相加，8个元素相加之后的得到的是数字，他们每个元素分别减去字符0，得到的才是字符，想要获取这八个元素，就必须要拿到这8个元素的坐标，因此mine[x - 1][y]得到的是一个元素坐标位置，依次类推8个坐标的位置轻而易举就可以获得。因此八个坐标相加在分别减去字符0就可以写成 (mine[x - 1][y] + mine[x - 1][y - 1] +mine[x][y - 1] + mine[x + 1][y - 1] + mine[x + 1][y]+ mine[x + 1][y + 1] + mine[x][y + 1] + mine[x - 1][y + 1] - 8 * ‘0’) 算出的结果返回去，就能统计出周围有几个雷了。

十.程序完整代码

头文件<game.h>;

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define EASY_COUNT 10

#define ROW 9
#define COL 9
#define ROWS ROW+2
#define COLS COL+2
//初始化棋盘
void InitBoard(char arr[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set);
//打印棋盘
void DisplayBoard(char arr[ROWS][COLS], int row, int col);
//布置雷
void SetMine(char arr[ROWS][COLS], int row, int col);
//排查雷
void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS],int row, int col);

源文件test.c;

#include "game.h"
void menu()
{
	printf("***********************\n");
	printf("*****   1. play *******\n");
	printf("*****   0. exit *******\n");
	printf("***********************\n");
}
void game()
{
	char mine[ROWS][COLS];//存放布置好的雷
	char show[ROWS][COLS];//存放排查出的雷的信息
	//初始化棋盘
	//1. mine数组最开始是全'0'
	//2. show数组最开始是全'*'
	InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
	InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
	//打印棋盘
	//DisplayBoard(mine, ROW, COL);
	DisplayBoard(show, ROW, COL);
	//布置雷
	SetMine(mine, ROW, COL);
	//DisplayBoard(mine, ROW, COL);
	//排查雷
	FindMine(mine, show, ROW, COL);
}
int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			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);
	return 0;
}

源文件game.c;

#include "game.h"
void InitBoard(char arr[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < rows; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < cols; j++)
		{
			arr[i][j] = set;
		}
	}
}
void DisplayBoard(char arr[ROWS][COLS], int row, int col)
{
	int i = 1;
	printf("*******扫雷*******\n");
	for (i = 0; i <= row; i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	printf("\n");
	for (i = 1; i <= row; i++)
	{
		int j = 0;
		printf("%d ", i);
		for (j = 1; j <= col; j++)
		{
			printf("%c ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
}

void SetMine(char arr[ROWS][COLS], int row, int col)
{
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