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[操作系统]《数独游戏的设计与实现》


                                                                              数独游戏的设计与实现

 

一、数独游戏简介

 

      数独游戏,是一种数学智力拼图游戏,是“独立的数字游戏”的简称,源自18世纪末的瑞士,后在美国发展,在日本得以发扬光大。

数独游戏可以训练玩家的逻辑推理能力,不少教育者皆认为数独是锻炼脑筋的好方法。

 

     其规则如下:

      1.游戏会从一个部分带有数字的九宫格开始。 在9×9的大九宫格(即3格宽×3格高)方阵里,每一格又细分为一个小九宫格。

      2.游戏开始,已给定若干数字,其它宫位留白,玩家需要自己按照逻辑推敲出剩下的空格里是什么数字。

      3.填数字时必须满足以下条件:在空白的小格子里填上1~9中的数字,使得每个数字在“九宫格”的每行、每列、每个小九宫格中均只出现一次。

 

二、游戏逻辑分析:

 

      1.游戏中的每个格子可能的数字有1-9。

      2. 游戏开始显示的数字,通过一份完整的数独,将部分格子设为空白,得到游戏初始值。

      3.游戏中的每个空白格子可以填写的数字是:同一行未出现的数字,同一列未出现的数字,同一个3x3的九宫格中未出现的数字三部分的交集。

      4.游戏中的每个格子的三种状态:答案数字(即正确的数字),初始化数字(即游戏开始是数字,显示有数字或者空白),当前数字(即玩家填写前,后的数字)。

      5.游戏完成的条件是满足规则中说明的情况。

 

三、可行性分析

 

      1.技术可行性

              (1)整个系统利用Java + Eclipse + Android  开发并运行,本身开发难度不大,加之Eclipse软件具有Android插件包,此外,这几款软件的安装需要进行一些环境

                     变量的配置,但是有很多的相关资料与教程可以查找借鉴,所以无论是从安装、配置还是最后的开发、运行其实际难度都不是很大。

 

      2.经济可行性

              (1)对于任何一个系统而言,前期的开发投入都相对比较大,花费相对比较多。其后期花费则相对少,系统本身占用空间较小,由于Android的开放性,所以,需添加  

                     功能,游戏的更新比较简单方便,不需要太多的人力物力来维持维护,这就提高了管理者的工作效率,降低了开销,因此在经济可行性方面还是有很大优势的。

 

      3.操作可行性

               (1)本系统操作简单,且界面效果相对还行并且加入了大量人性化设计理念,使玩家更加容易上手,简单的点击书写即可。。因此,该游戏的使用十分简便。

 

四、游戏设计(先用Eclipse建立Android程序开发项目)

 

      1.绘制游戏界面,大九宫格和小九宫格,(小九宫格用浅绿色线条分割,大九宫格用暗红色线条分割)。   【ShuduView.java中】

              (1)用屏幕的宽width和高height分别除于9即可得到九宫格中每个单元格的宽度和高度。

              (2)用paint中的方法生成用于绘制背景色的画笔并设置画笔的颜色和设置横向、纵向的单元格线的颜色。

              (3)用canvas中的方法绘制背景色并绘制横向单元格线和纵向单元格线(即绘制九宫格)。

              (4)在values文件夹中新建colors的

 

      2.游戏格子中数字绘制,且字体在格子中居中显示。   【ShuduView.java中】

              (1)用paint中的方法绘制数字,设置数字的颜色为蓝色并把数字设置为空心,字体居中显示。

              (2)用FontMetrics fm = paint.getFontMetrics();即FontMetrics方法真正实现文字在矩形框当中居中显示。

 

      3.游戏交互事件处理,点击小格子,提示玩家选择填写的数字,并将选择的数字绘制到所点击的格子中。   【ShuduView.java和keyDialog.java中】

              (1)用onTouchEvent();函数实现单点触摸事件,即鼠标(手)触动手机屏幕事件,当手触动该view时该函数会被调用onTouchEvent(MotionEvent event)

                     中的方法获取当前点击的单元格坐标 。

              (2)调用keyDialog方法实现提示玩家选择填写的数字的自定义对话框,用setListeners();方法为对话框当中所有的按钮设置监听器,即可实现将选择的数字绘制到所                      点击的格子中。

 

      4.自定义对话框的实现过程,从提示到消失。    【keyDialog.java中】

               (1)新建Dialog类,实现自定义的对话框功能。

               (2)用Dialog();构造函数保存着对话框当前单元格已经使用过的数字,当一个对话框第一次显示的时候调用其onCreate方法实现提示功能,最后用dismiss();方                         法取消对话框的显示。

 

      5.具体的逻辑处理的实现过程。    【Game.java】

               (1)新建String str存储字符串数据,存储数独游戏中要用到的数字。

               (2)用fromPuzzleString(String src)方法根据一个字符串数据,生成一个整形数组(将字符串常量转换为数字存入数组中),即所谓的数独游戏的初始化数据。

               (3)用calculateAllUsedTiles()方法计算所有单元格对应的不可用数据;用calculateUsedTiles(int x, int y)方法计算某一单元格当中已经不可用的数据;用    

                      getUsedTilesByCoor(int x,int y)方法取出某一单元格当中已经不可用的数据;用setTileIfValid(int x, int y, int value)方法接收KeyDialog中点击的数字。

               (4)用setTile(x, y, value)方法将对应的值value绘制在xy对应的格子中,最后用calculateAllUsedTiles()方法重新计算所有格子的不可用数据。

 

      6.最后根据游戏完成的条件判断游戏是否完成。    【MainActivity.java】

               (1)在主类MainActivity中调用ShuduView对象。

               (2)根据规则完成数独游戏。

 

五、总结与展望

 

      1.问题与解决方法

               (1)一开始画九宫格里面的 横线,纵线,每次画出的线都达不到想要的效果,尝试了很多次也没有办法。后来上网搜了一下,原来需要画两条线之间隔1像素的位置且 

                      颜色也要搭配好才能达到效果。

               (2)用paint中的方法绘制数字时,设置字体居中的方法很容易,但却无法实现文字在矩形框当中居中显示,上网搜也搜不到解决方法。后来在观看Android数独开发

                      视频中,也学习到原来是用FontMetrics方法真正实现文字在矩形框当中居中显示。

               (3)最后在自定义对话框中,也不知道如何显示当前单元格要提示输入的备选数字。这也是在视频教学中得到了解决方案,就是先放9个按钮上面分别是数字1-9,然

                      后遍历整个九宫格分别在横向和纵向找到出现过的数字,最后把对话框中出现过的数字按钮屏蔽不显示,这样就得到对话框中提示的备选数字。

 

      2.心得与体会

               (1)虽然上面的这些问题都是一些很小方面的问题,但是Android程序开发过程不就是会遇到一系列的小问题吗?如果连一个个的小问题都解决不了的话,还指望着我

                      们去解决一些大问题?所以我觉得遇到问题是很正常的事,只要我们把这些问题解决好,就能把程序大概的写出来。虽然说写出的程序不是很完美,但这已经是迈

                      向成功的第一步了。所以说,开发过程有问题不可怕,可怕的是找不到自己程序开发过程中存在的问题。

               (2)在该数独游戏的开发过程中遇到过不少困难,虽然解决起来不是那么容易,但是在这其中学到了很多知识,同时也提升了我对Android程序开发的兴趣,希望能够

                      在这方面有更进一步的发展。 最大的不足是,这次的程序开发由于时间的限制使得程序开发得过于简单,其实该游戏在现有基础上还可以开发其他功能,不仅能够

                      使界面更加美观,而且可以增加其他功能,比如设置游戏难度级别(简单,中等,困难);设置各级别游戏关卡数;设置游戏背景音乐;设置游戏主界面(选择菜

                      单分为各项功能:重来功能、下一关功能、重出题功能、解题功能、难易程度选择功能以及退出功能等等。);来提高游戏趣味性。总之一句话,循序渐进,脚踏

                      实地。正如那句名言所云:如果你不能成为最好的那个,那你就成为最努力的那个吧!