#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <string>
#include <memory>
// 2的概率大于4
#define random_2_4 (rand()%5==4 ? 4:2)
#define random_x(x) (rand()%x)
using namespace std;

// 矩阵大小
const int MAX = 4;
const int MAXMAX = MAX*MAX;
// 初始数据个数
const int INIT_SIZE = 2;
// 数据矩阵
int _matrix[MAX][MAX];
// 合并临时数组
int current[MAX];
// 数据计数
int _count;
// 按键操作 => 不使用char...防止不必要的失败... => ch[0]即可...
string ch;
// 得分...
int score;


// 打印数组
void print();
// 操作说明
void help();
// 初始操作
void init();
// 随机位置 => 随机数据2/4
bool random_data_one();

// 上左下右
bool b_up();
bool b_left();
bool b_down();
bool b_right();

void _up();
void _left();
void _down();
void _right();

int main()
{
	init();
	print();
	while (b_up() || b_left() || b_down() || b_right())
	{
		help();
		switch (ch[0])
		{
		case ‘w‘:
			_up();
			break;
		case ‘a‘:
			_left();
			break;
		case ‘s‘:
			_down();
			break;
		case ‘d‘:
			_right();
			break;
		default:
			cout <<"!!!!!!!!!!!!无效输入..."<< endl << endl;
			break;
		}
		print();
	}
	cout << " Game Over !! " << endl;
	cout << "最终得分Socre => " << score << endl;
	system("pause");
	system("pause");
	system("pause");
	return 0;
}

void print()
{
	cout << "-------------------------------------" << endl;
	cout << "得分Socre => " << score << endl;
	cout << "-------------------------------------" << endl;
	for (int i = 0; i < MAX; i++)
	{
		for (int j = 0; j < MAX; j++)
		{
			if (_matrix[i][j])
				cout << setw(5) << _matrix[i][j] << " |";
			else
				cout << setw(7) << " |";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << "-------------------------------------" << endl << endl;;
}

void help()
{
	cout << "wasd => 上左下右" << endl;
	cout << "请输入: ";
	cin >> ch;
}
void init()
{
	_count = 0;
	score = 0;
	srand((int)time(0));
	for (int i = 0; i < INIT_SIZE; i++)
		random_data_one();
}

bool random_data_one()
{
	if (_count == MAXMAX)
		return false;
	int left = MAXMAX - _count;
	int tmp = random_x(left);
	int num = random_2_4;
	int k = 0;
	for (int i = 0; i < MAX; i++)
	{
		for (int j = 0; j < MAX; j++)
		{
			if (_matrix[i][j] == 0)
			{
				if (k++ == tmp)
				{
					_matrix[i][j] = num;
					break;
				}
			}
		}
	}
	++_count;
	return true;
}

bool b_up()
{
	for (int k = 0; k < MAX; k++)
	{
		// 特殊情况...这一列有空元素...
		bool flag = false;
		for (int i = 0; i < MAX - 1; i++)
		{
			if (_matrix[i][k] == 0)
				flag = true;
			else
			{
				int j = i + 1;
				while (j < MAX)
				{
					if (_matrix[j][k])
					{
						if (_matrix[i][k] == _matrix[j][k])
							return true;
						else
							break;
					}
					else{
						++j;
					}
				}
			}
		}
		if (flag)
		{
			// 空元素上方有元素则为True...
			// 使用左右夹击法...
			int i = 0, j = MAX - 1;
			while (i < MAX)
			{
				if (_matrix[i][k])
					++i;
				else
					break;
			}
			while (j >= 0)
			{
				if (_matrix[j][k] == 0)
					--j;
				else
					break;
			}
			if (i < j)
				return true;
		}
	}
	return false;
}
bool b_left()
{
	for (int k = 0; k < MAX; k++)
	{
		// 特殊情况...这一行有空元素...
		bool flag = false;
		for (int i = 0; i < MAX - 1; i++)
		{
			if (_matrix[k][i] == 0)
				flag = true;
			else
			{
				int j = i + 1;
				while (j < MAX)
				{
					if (_matrix[k][j])
					{
						if (_matrix[k][i] == _matrix[k][j])
							return true;
						else
							break;
					}
					else{
						++j;
					}
				}
			}
		}
		if (flag)
		{
			// 空元素右边有元素则为True...
			// 使用左右夹击法...
			int i = 0, j = MAX - 1;
			// i 是空元素位置，j是非空元素位置
			while (i < MAX)
			{
				if (_matrix[k][i])
					++i;
				else
					break;
			}
			while (j >= 0)
			{
				if (_matrix[k][j] == 0)
					--j;
				else
					break;
			}
			if (i < j)
				return true;
		}
	}
	return false;
}
bool b_down()
{
	for (int k = 0; k < MAX; k++)
	{
		// 特殊情况...这一列有空元素...
		bool flag = false;
		for (int i = MAX - 1; i > 0; i--)
		{
			if (_matrix[i][k] == 0)
				flag = true;
			else
			{
				int j = i - 1;
				while (j >= 0)
				{
					if (_matrix[j][k])
					{
						if (_matrix[i][k] == _matrix[j][k])
							return true;
						else
							break;
					}
					else{
						--j;
					}
				}
			}
		}
		if (flag)
		{
			// 空元素上方有元素则为True... => 下边第一个空元素在上边第一个非空元素下边即可...
			// 使用左右夹击法...
			int i = 0, j = MAX - 1;
			// i 是非空位置，j是空元素位置
			while (i < MAX)
			{
				if (_matrix[i][k] == 0)
					++i;
				else
					break;
			}
			while (j >= 0)
			{
				if (_matrix[j][k])
					--j;
				else
					break;
			}
			if (i < j)
				return true;
		}
	}
	return false;
}
bool b_right()
{
	for (int k = 0; k < MAX; k++)
	{
		// 特殊情况...这一行这一行有空元素...
		bool flag = false;
		for (int i = MAX - 1; i > 0; i--)
		{
			if (_matrix[k][i] == 0)
				flag = true;
			else
			{
				int j = i - 1;
				while (j >= 0)
				{
					if (_matrix[k][j])
					{
						if (_matrix[k][i] == _matrix[k][j])
							return true;
						else
							break;
					}
					else{
						--j;
					}
				}
			}
		}
		if (flag)
		{
			// 空元素左边有元素则为True... => 右边第一个空元素在左边第一个非空元素右边即可...
			// 使用左右夹击法...
			int i = 0, j = MAX - 1;
			// i 是非空位置，j是空元素位置
			while (i < MAX)
			{
				if (_matrix[k][i] == 0)
					++i;
				else
					break;
			}
			while (j >= 0)
			{
				if (_matrix[k][j])
					--j;
				else
					break;
			}
			if (i < j)
				return true;
		}
	}
	return false;
}

void _up()
{
	cout << "按下了上键" << endl << endl;
	if (b_up())
	{
		cout << "可以向上合并" << endl;
		for (int i = 0; i < MAX; i++)
		{
			memset(current, 0, sizeof(int)*MAX);
			int ii = 0;
			for (int j = 0; j < MAX; j++)
			{
				if (_matrix[j][i])
					current[ii++] = _matrix[j][i];
			}
			for (int k = 0; k < ii - 1; k++)
			{
				if (current[k] == current[k + 1])
				{
					current[k] *= 2;
					score += current[k];
					current[k + 1] = 0;
					++k;
					--_count;
				}
			}
			ii = 0;
			for (int j = 0; j < MAX; j++)
			{
				if (current[j])
					_matrix[ii++][i] = current[j];
			}
			for (; ii < MAX; ii++)
				_matrix[ii][i] = 0;
		}
		random_data_one();
	}
	else{
		cout << "!!!!!!!!!!!向上无效" << endl << endl;
	}
}

void _left()
{
	cout << "按下了左键" << endl << endl;
	if (b_left())
	{
		cout << "可以向左合并" << endl << endl;
		for (int i = 0; i < MAX; i++)
		{
			memset(current, 0, sizeof(int)*MAX);
			int ii = 0;
			for (int j = 0; j < MAX; j++)
			{
				if (_matrix[i][j])
					current[ii++] = _matrix[i][j];
			}
			for (int k = 0; k < ii - 1; k++)
			{
				if (current[k] == current[k + 1])
				{
					current[k] *= 2;
					score += current[k];
					current[k + 1] = 0;
					++k;
					--_count;
				}
			}
			ii = 0;
			for (int j = 0; j < MAX; j++)
			{
				if (current[j])
					_matrix[i][ii++] = current[j];
			}
			for (; ii < MAX; ii++)
				_matrix[i][ii] = 0;
		}
		random_data_one();
	}
	else{
		cout << "!!!!!!!!!!!向左无效" << endl << endl;
	}
}

void _down()
{
	cout << "按下了下键" << endl << endl;
	if (b_down())
	{
		cout << "可以向下合并" << endl;
		for (int i = 0; i < MAX; i++)
		{
			memset(current, 0, sizeof(int)*MAX);
			int ii = 0;
			for (int j = MAX - 1; j >= 0; j--)
			{
				if (_matrix[j][i])
					current[ii++] = _matrix[j][i];
			}
			for (int k = 0; k < ii - 1; k++)
			{
				if (current[k] == current[k + 1])
				{
					current[k] *= 2;
					score += current[k];
					current[k + 1] = 0;
					++k;
					--_count;
				}
			}
			ii = MAX - 1;
			for (int j = 0; j < MAX; j++)
			{
				if (current[j])
					_matrix[ii--][i] = current[j];
			}
			for (; ii >= 0; ii--)
				_matrix[ii][i] = 0;
		}
		random_data_one();
	}
	else{
		cout << "!!!!!!!!!!!向下无效" << endl << endl;
	}
}

void _right()
{
	cout << "按下了右键" << endl << endl;
	if (b_right())
	{
		cout << "可以向右合并" << endl;
		for (int i = 0; i < MAX; i++)
		{
			memset(current, 0, sizeof(int)*MAX);
			int ii = 0;
			for (int j = MAX - 1; j >= 0; j--)
			{
				if (_matrix[i][j])
					current[ii++] = _matrix[i][j];
			}
			for (int k = 0; k < ii - 1; k++)
			{
				if (current[k] == current[k + 1])
				{
					current[k] *= 2;
					score += current[k];
					current[k + 1] = 0;
					++k;
					--_count;
				}
			}
			ii = MAX - 1;
			for (int j = 0; j < MAX; j++)
			{
				if (current[j])
					_matrix[i][ii--] = current[j];
			}
			for (; ii >= 0; ii--)
				_matrix[i][ii] = 0;
		}
		random_data_one();
	}
	else{
		cout << "!!!!!!!!!!!向右无效" << endl << endl;
	}
}

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