扫雷游戏课程设计报告.docx
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扫雷游戏课程设计报告
（一）需求分析
题目：
32、实现一个N*M的扫雷游戏
设计要求：
能够实现一个N*M的扫雷游戏
a、能够打开一个方格（由于做的是静态显示，故在控制台上方格用‘—’代替），已打开的方格不能关闭
b、能够标记一个方格，标记方格的含义是对该方格有雷的预测（并不表示真的一定有雷）
c、能够给出游戏结果：
输、赢
d、N和M可由玩家自己设置
系统功能需求分析：
一个数字和一个雷（boom）。
你可以打开（open）一个方格，如果你打开的是一个boom，那么就失败；否则就会打开一个数字，该数字是位于[0，8]的一个整数，该数字表示其所有邻居方格所包含的雷数，应用该信息可以帮助你扫雷。
点击到了某区域发现其周围没有雷，那么显而易见应该点开周围的区域，拓展空白区域
（二）概要设计
由于知识储备不足，VC中的MFC应用程序又过于复杂，故退而求其次，不再采用动态显示和界面图形化，采用静态显示来实现扫雷游戏中的主要功能。
用键盘上的‘1’键代替鼠标左击，即打开一个方格查看其属性，已打开的方格不能在关闭；用键盘上的‘2’键代替鼠标右击，即标记一个方格，标记方格的含义是对该方格有雷的预测（并不表示真的一定有雷）
用键盘上的‘↑’‘↓’‘←’‘→’四个键来实现光标在控制台上的自由移动，
相当于用鼠标实现光标在图形界面的移动
游戏区域的高度与宽度和总雷数可由玩家自己设定
应题目要求设计了一个基类：
Base和一个继承类：
Game。
基类Base主要实现一些基本功能：
游戏结束时输出游戏的结果：
输赢；
返回控制台上光标的位置返回按下键时所对应的按键控制符
基类Base：
类名
成员类别
类型
成员名
描述
Base
方法
staticint
Output（constchar*）
在当前位置上输出一串字符
staticint
GotoXY（int,int）;
取得控制台上光标的坐标位置并返回
staticint
GetKey（）;
等待按下键，并返回所对应的按键控制符
继承类Game是本程序的主要内容，也是实现扫雷游戏的关键部分。
主要实现的功能：
初始化图形界面，把游戏区域在控制台上显示出来；利用随机函数进行随机布雷，以保证玩家每次玩游戏时雷的分布位置均不同；得到一个坐标位置周围的雷数,并把数值返回；在一个坐标点上（x,y）点击，在该位置上显示其周围的雷数或拓展空白区域或失败；如果一个坐标点的周围没有雷，则拓展空白区域，并递归拓展；其中saolei（）函数是类Game里的关键函数体，用来判断玩家按下了哪个键，并作出相应反应（上下左右四个方向的移动，打开一个方格，标记一个方格），并判断游戏的输与赢
继承类Game：
类名
成员类别
类型
成员名
描述
Game
属性
int
curX,curY
光标位置
int
poolWidth,poolHeight
游戏区域的高度与宽度
int
pool[GAME_MAX_HEIGHT+1][GAME_MAX_WIDTH+1]
用二维数组来存储雷的相关属性
conststaticint
GMARK_BOOM;
GMARK_EMPTY
GMARK_MARK;
雷的属性：
雷（*），空，标记（#）
方法
int
initpool（int,int,int）
初始布雷
Int
MoveCursor（）
移动光标
int
huatu（int）
在控制台上把扫雷区域显示出来
int
tryopen（int,int）
在一个坐标点上（x,y）点击，在该位置上显示其周围的雷数或拓展空白区域或失败
int
shownum（int,int）
得到一个坐标位置周围的雷数,并把数值返回
int
tuozhan（int,int）
如果一个坐标点的周围没有雷，则拓展空白区域，并递归拓展
int
saolei（）
扫雷并判断输赢
（三）详细设计
核心算法：
（1）布雷函数：
初始化时把数组里的值全部置为0，然后利用srand（）,rand（）随机机制产生随机数，分别对列和行取模，便产生了雷的随机位置。
但是布雷前，先要判断此随机位置是否已经布上了雷。
intGame:
:
initpool（intwidth,intheight,intnum）
{poolWidth=width;
poolHeight=height;if（num<0||num>=width*height||width>GAME_MAX_HEIGHT||width<=0||height<=0||height>GAME_MAX_HEIGHT）return1;
//初始是把游戏区域也即是数组里的值全都置为0
for（inty=0;y<=height+1;y++）
{for（intx=0;x<=width+1;x++）
{pool[y][x]=0;}
}
//利用伪随机函数进行随机布雷，以保证每次点击游戏时雷的分布位置不同
srand（time（NULL））;
while（num!
=0）{
intx=rand（）%width+1;
inty=rand（）%height+1;
if（pool[y][x]==0）{
pool[y][x]=GMARK_BOOM;
num--;//num为设置的总雷数}
}
//初始化光标位置
curX=1;curY=1;
MoveCursor（）;
return0;
}
（2）打开方格，查看方格的属性
//在该位置上显示其周围的雷数或拓展空白区域或失败
intGame:
:
tryopen（intx,inty）{
intm=0;
if（pool[y][x]&GMARK_BOOM）m=-1;
else{
intcount=shownum（x,y）;
if（count==0）tuozhan（x,y）;//拓展空白区域
elsepool[y][x]=count;}
returnm;}
（3）获得周围雷的数目
扫描其周围的所有相邻方格，记录雷数，并把值返回；扫描前要选择合理的起始点
intGame:
:
shownum（intx,inty）{
intcount=0;
for（intY=-1;Y<=1;Y++）
for（intX=-1;X<=1;X++）{
if（pool[y+Y][x+X]&GMARK_BOOM）
count++;}
returncount;}
（4）展拓空白区域
展拓原因：
当玩家点击的方块周围无雷时，此方块会被绘为空白，此时没有必要让玩家将其周围一一点开，应直接打开展拓条件：
周围雷数为零
函数inttuozhan（intx,inty）
参数：
x,y所点击的方块位置
算法:
递归
递归结束条件：
某一个方块不需要拓展就是因为其周围的雷数不是零
intGame:
:
tuozhan（intx,inty）{
if（（x>0&&x<=poolWidth）&&（y>0&&y<=poolHeight）&&（pool[y][x]==0））{intcount=shownum（x,y）;
if（count==0）{
pool[y][x]=GMARK_EMPTY;
for（intY=-1;Y<=1;Y++）
for（intX=-1;X<=1;X++）
{tuozhan（x+X,y+Y）;}
}
elsepool[y][x]=count;}
return0;}
（5）在控制台上把扫雷区域显示出来
在还未按键时，调用huatu（）函数把游戏界面在控制台上显示出来，即全部显示为方格。
以后每按键一次。
刷新一次界面
intGame:
:
huatu（intn=0）
{for（inty=1;y<=poolHeight;y++）
{Base:
:
GotoXY（1,y）;
for（intx=1;x<=poolWidth;x++）
{if（pool[y][x]==0）
putchar（'.'）;
elseif（pool[y][x]==GMARK_EMPTY）
putchar（''）;
elseif（pool[y][x]>0&&pool[y][x]<=8）
putchar（'0'+pool[y][x]）;
elseif（n==0&&（pool[y][x]&GMARK_MARK））
putchar（'#'）;
elseif（pool[y][x]&GMARK_BOOM）
{if（n!
=0）putchar（'*'）;
elseputchar（'.'）;}
}
}
return0;}
（6）判断是否胜利
判断游戏是否胜利的条件在saolei（）函数体内，在主函数里调用saolei（）进行循环，直到戏赢了或输了才退出循环，并在控制台上输出结果；游戏赢了返回1，按下ESC键退出游戏返回-1，记为输，扫到雷也是返回-1
判断是否赢了游戏：
按下键‘1’后，对整个游戏区域进行检测，如果检测不到值为0的方格，即所有的雷已被扫出，则返回1，游戏胜利；按下ESC键退出游戏和扫到雷均为输，返回-1
if（Key==KEY_1）//判断是否赢了游戏
{inty=1;
for（;y<=poolHeight;++y）
{intx=1;
for（;x<=poolWidth;++x）
{if（pool[y][x]==0）break;
}
if（x<=poolWidth）break;}
if（!
（y<=poolHeight））
{m=1;
}
}
（四）调试分析和测试
（1）由玩家设置游戏区域的高度与宽度，并设置总雷数
按下回车键后界面如下：
按下键‘1’开始扫雷，扫雷过程部分界面如下：
…………
游戏输时显示的结果：
（2）直接按下ESC键时输掉游戏：
然后按下回车键后，直接按下ESC键，结果如下：
（3）为了使快速赢得游戏，减少雷的数目：
游戏运行过程部分界面如下：
按下键‘2’对怀疑有雷的区域进行标记
游戏胜利时显示的界面：
（五）源程序
附录源程序:
#include
#include
#include//包含伪随机数发生函数
#include//包含返回一个字符在控制台屏幕上坐标的文件
#include//包含getch（）库函数：
从控制台读取一个字符，但不显示在屏幕上
//#define定义的一些宏变量
//键盘上上、下、左、右四个键和一些按键对应的ASCII编码
#defineKEY_UP0xE048
#defineKEY_DOWN0xE050
#defineKEY_LEFT0xE04B
#defineKEY_RIGHT0xE04D
#defineKEY_ESC0x001B
#defineKEY_1'1'
#defineKEY_2'2'
//设置游戏区域的最大长度与高度
#defineGAME_MAX_WIDTH100
#defineGAME_MAX_HEIGHT100
//游戏初始时在控制台上输出的游戏提示
#defineGAMETITLE"ArrowKey:
MoveCursorKEY1:
OpenKey2:
Mark"
//当游戏结束时输出的字符
#defineGAMEWIN"Congratulations!
YouWin!
Thankyouforplaying!
\n"
#defineGAMEOVER"Sorry,youlose!
thankyouforplaying!
\n"
#defineGAMEEND"PressESCtoexit\n"
//基类
//Baseclass
classBase{
public:
staticintOutput（constchar*）;
staticintGotoXY（int,int）;
staticintGetKey（）;
};
intBase:
:
GetKey（）//等待按下键，并返回所对应的按键控制符
{intnkey=getch（）,nk=0;
if（nkey>=128||nkey==0）nk=getch（）;//等待你按下任意键后，把该键字符所对应的ASCII符付给nk后，在执行下面语句
returnnk>0?
nkey*256+nk:
nkey;
}
intBase:
:
GotoXY（intx,inty）//取得控制台上光标的坐标位置并返回
{
COORDcd;
cd.X=x;cd.Y=y;
returnSetConsoleCursorPosition（GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE）,cd）;
}
intBase:
:
Output（constchar*pstr）//在当前位置上输出一串字符
{
for（;*pstr;pstr++）putchar（*pstr）;//函数向标准输出设备输出一个变量的字符形式
return0;
}
//继承
classGame:
publicBase
{
private:
intcurX,curY;
intpoolWidth,poolHeight;//雷区间的总高度与宽度，相当与height
intpool[GAME_MAX_HEIGHT+2][GAME_MAX_WIDTH+2];
public:
Game（）:
curX（0）,curY（0）{poolWidth=poolHeight=0;}
intinitpool（int,int,int）;//初始化游戏区域，设置游戏区域的高度与宽度，并设置总雷数
intMoveCursor（）{returnBase:
:
GotoXY（curX,curY）;}
inthuatu（int）;//在控制台上把扫雷区域显示出来
intshownum（int,int）;//得到一个坐标位置周围的雷数,并把数值返回
inttryopen（int,int）;//在一个坐标点上（x,y）点击，在该位置上显示其周围的雷数或拓展空白区域或失败
intsaolei（）;
private:
inttuozhan（int,int）;//如果一个坐标点的周围没有雷，则拓展空白区域，并递归拓展
private:
conststaticintGMARK_BOOM;
conststaticintGMARK_EMPTY;
conststaticintGMARK_MARK;
};
constintGame:
:
GMARK_BOOM=0x10;//*所对应的ASCII编码，用*表示地雷
constintGame:
:
GMARK_EMPTY=0x100;//空白所对应的ASCII编码
constintGame:
:
GMARK_MARK=0x200;//#所对应的ASCII编码，用#表示作标记
intGame:
:
initpool（intwidth,intheight,intnum）
{poolWidth=width;
poolHeight=height;if（num<0||num>=width*height||width>GAME_MAX_HEIGHT||width<=0||height<=0||height>GAME_MAX_HEIGHT）return1;
//初始是把游戏区域也即是数组里的值全都置为0
for（inty=0;y<=height+1;y++）
{
for（intx=0;x<=width+1;x++）
{
pool[y][x]=0;
}
}
//利用伪随机函数进行随机布雷，以保证每次点击游戏时雷的分布位置不同
srand（time（NULL））;
while（num!
=0）{
intx=rand（）%width+1;
inty=rand（）%height+1;
if（pool[y][x]==0）{
pool[y][x]=GMARK_BOOM;
num--;//num为设置的总雷数}
}
//初始化光标位置
curX=1;curY=1;
MoveCursor（）;
return0;
}
//在控制台上把扫雷区域显示出来
intGame:
:
huatu（intn=0）
{
for（inty=1;y<=poolHeight;y++）
{
Base:
:
GotoXY（1,y）;
for（intx=1;x<=poolWidth;x++）
{
if（pool[y][x]==0）
putchar（'.'）;
elseif（pool[y][x]==GMARK_EMPTY）
putchar（''）;
elseif（pool[y][x]>0&&pool[y][x]<=8）
putchar（'0'+pool[y][x]）;
elseif（n==0&&（pool[y][x]&GMARK_MARK））
putchar（'#'）;
elseif（pool[y][x]&GMARK_BOOM）
{
if（n!
=0）putchar（'*'）;
else
putchar（'.'）;
}
}
}
return0;
}
//得到一个坐标位置周围的雷数,并把数值返回
intGame:
:
shownum（intx,inty）{
intcount=0;
for（intY=-1;Y<=1;Y++）
for（intX=-1;X<=1;X++）{
if（pool[y+Y][x+X]&GMARK_BOOM）
count++;}
returncount;
}
//在一个坐标点上（x,y）点击，在该位置上显示其周围的雷数或拓展空白区域或失败
intGame:
:
tryopen（intx,inty）{
intm=0;
if（pool[y][x]&GMARK_BOOM）m=-1;
else{
intcount=shownum（x,y）;
if（count==0）tuozhan（x,y）;//拓展空白区域
elsepool[y][x]=count;
}
returnm;
}
//如果一个坐标点的周围没有雷，则拓展空白区域，并递归拓展
intGame:
:
tuozhan（intx,inty）{
if（（x>0&&x<=poolWidth）&&（y>0&&y<=poolHeight）&&（pool[y][x]==0））{
intcount=shownum（x,y）;
if（count==0）{
pool[y][x]=GMARK_EMPTY;
for（intY=-1;Y<=1;Y++）
for（intX=-1;X<=1;X++）
{tuozhan（x+X,y+Y）;}
}
elsepool[y][x]=count;
}
return0;
}
intGame:
:
saolei（）//游戏赢了返回1，按下ESC键退出游戏返回-1，记为输，扫到雷也是返回-1
{
intKey=Base:
:
GetKey（）;
intm=0,nArrow=0;
switch（Key）
{
caseKEY_UP:
{
if（curY>1）curY--;
nArrow=1;
}break;
caseKEY_DOWN:
{if（curYnArrow=1;
}break;
caseKEY_LEFT:
{if（curX>1）curX--;
nArrow=1;
}break;
caseKEY_RIGHT:
{
if（curXnArrow=1;
}break;
caseKEY_1:
{
m=tryopen（curX,curY）;
}break;
caseKEY_2:
{
if（（pool[curY][curX]
&~（GMARK_MARK|GMARK_BOOM））==0）
{
pool[curY][curX]^=GMARK_MARK;
}
}break;
caseKEY_ESC:
{
m=-1;
}break;
}
if（Key==KEY_1）//判断是否赢了游戏
{
inty=1;
for（;y<=poolHeight;++y）
{
intx=1;
for（;x<=poolWidth;++x）
{
if（pool[y][x]==0）break;
}
if（x<=poolWidth）break;
}
if（!
（y<=poolHeight））
{
m=1;
}
}
if（nArrow==0）
{
huatu（）;////如果按下了key_1,key_2键，则显示扫雷结果
}
MoveCursor（）;
returnm;
}
voidmain（）{
intx,y,b;//定义扫雷区域的高与宽，并设置游戏中得总雷数
cout<<"宽度：
";
cin>>x;
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