JAVA 迷宫游戏设计 JAVA 迷宫游戏培训报告
最编程
2024-06-29 20:37:36
...
一、实验内容
1)迷宫游戏是非常经典的游戏，在该题中要求随机生成一个迷宫，并求解迷宫；
2）要求查找并理解迷宫生成的算法，并尝试用两种不同的算法来生成随机的迷宫。
3）要求迷宫游戏支持玩家走迷宫，和系统走迷宫路径两种模式。玩家走迷宫，通过键盘方向键控制，并在行走路径上留下痕迹；系统提示迷宫路径要求基于A*算法实现，输出玩家当前位置到迷宫出口的最优路径。设计交互友好的游戏图形界面。
二、语言、数据结构、算法
java swing 栈 树 A*
三、平台
eclipse
四、源代码
package maze;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.util.Random;
import java.util.Stack;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JPanel;/* 迷宫由一个一个格子组成，格子之间的边为迷宫的墙。
14 * 将迷宫视为在这些格子上构造的树，每个格子都是树上的一个节点。
15 * 则任意两个格子间有且只有一条无环的路径。
16 * 迷宫的构建过程即是在这些格子上随机构造一棵树的过程。
17 * */ // 格子
class Lattice {
static final int INTREE = 1;
static final int NOTINTREE = 0;
private int x = -1; // 格子的位置，在第几行
private int y = -1; // 第几列
private int flag = NOTINTREE; // flag，标识格子是否已加入树中
private Lattice father = null; // 格子的父亲节点
public Lattice(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
public int getX() {
return x;
}
public int getY() {
return y;
}
public int getFlag() {
return flag;
}
public Lattice getFather() {
return father;
}
public void setFather(Lattice f) {
father = f;
}
public void setFlag(int f) {
flag = f;
}
}
public class Maze extends JPanel {
private int num, size, padding; // NUM：迷宫大小；width：每个格子的宽度和高度；padding：冗余
private Lattice[][] maze;
private int ballX, ballY; // 球的位置，在第几行第几列格子上
private boolean drawPath = false; // flag，标识是否画出路径
Maze(int m, int wi, int p) {
num = m;
size = wi;
padding = p;
maze = new Lattice[num][num];
for (int i = 0; i <= num - 1; i++)
for (int j = 0; j <= num - 1; j++)
maze[i][j] = new Lattice(i, j);
createMaze();
setKeyListener();
this.setFocusable(true);
}
// 初始化游戏，重开一局时使用
private void init() {
for (int i = 0; i <= num - 1; i++)
for (int j = 0; j <= num - 1; j++) {
maze[i][j].setFather(null);
maze[i][j].setFlag(Lattice.NOTINTREE);
}
ballX = 0;
ballY = 0;
drawPath = false;
createMaze();
// setKeyListener();
this.setFocusable(true);
repaint();
}
// 由格子的行数，得到格子中心点的像素X座标
public int getCenterX(int x) {
return padding + x * size + size / 2;
}
// 由格子的列数，得到格子中心点的像素Y座标
public int getCenterY(int y) {
return padding + y * size + size / 2;
} public int getCenterX(Lattice p) {
return padding + p.getY() * size + size / 2;
}
public int getCenterY(Lattice p) {
return padding + p.getX() * size + size / 2;
}
// 检查是否到达最后一个格子，若是则走出了迷宫，重开一局游戏
private void checkIsWin() {
if (ballX == num - 1 && ballY == num - 1) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "YOU WIN !", "恭喜你！！",
JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);
init();
}
}
// 移动小球，c为按键码
synchronized private void move(int c) {
int tx = ballX, ty = ballY;
// System.out.println(c);
switch (c) {
case KeyEvent.VK_LEFT :
ty--;
break;
case KeyEvent.VK_RIGHT :
ty++;
break;
case KeyEvent.VK_UP :
tx--;
break;
case KeyEvent.VK_DOWN :
tx++;
break;
case KeyEvent.VK_SPACE :
if (drawPath == true) {
drawPath = false;
} else {
drawPath = true;
}
break;
default :
}
// 若移动后未出界且格子之间有路径，则进行移动，更新小球位置，否则移动非法
if (!isOutOfBorder(tx, ty)
&& (maze[tx][ty].getFather() == maze[ballX][ballY]
|| maze[ballX][ballY].getFather() == maze[tx][ty])) {
ballX = tx;
ballY = ty;
}
}
private void setKeyListener() {
this.addKeyListener(new KeyAdapter() {
public void keyPressed(KeyEvent e) {
int c = e.getKeyCode();
move(c);
repaint();
checkIsWin();
}
});
}
// 是否出界
private boolean isOutOfBorder(Lattice p) {
return isOutOfBorder(p.getX(), p.getY());
}
private boolean isOutOfBorder(int x, int y) {
return (x > num - 1 || y > num - 1 || x < 0 || y < 0) ? true : false;
}
// 获取格子的邻居格子
private Lattice[] getNeis(Lattice p) {
final int[] adds = {-1, 0, 1, 0, -1};
if (isOutOfBorder(p)) {
return null;
}
Lattice[] ps = new Lattice[4]; // 四个邻居格子，顺序为上右下左，出界的邻居为null
int xt;
int yt;
for (int i = 0; i <= 3; i++) {
xt = p.getX() + adds[i];
yt = p.getY() + adds[i + 1];
if (isOutOfBorder(xt, yt))
continue;
ps[i] = maze[xt][yt];
}
return ps;
}
// 构建随机树，创建迷宫
private void createMaze() {
// 随机选一个格子作为树的根
Random random = new Random();
int rx = Math.abs(random.nextInt()) % num;
int ry = Math.abs(random.nextInt()) % num;
// 深度优先遍历
Stack<Lattice> s = new Stack<Lattice>();
Lattice p = maze[rx][ry];
Lattice neis[] = null;
s.push(p);
while (!s.isEmpty()) {
p = s.pop();
p.setFlag(Lattice.INTREE);
neis = getNeis(p);
int ran = Math.abs(random.nextInt()) % 4;
for (int a = 0; a <= 3; a++) {
ran++;
ran %= 4;
if (neis[ran] == null || neis[ran].getFlag() == Lattice.INTREE)
continue;
s.push(neis[ran]);
neis[ran].setFather(p);
}
}
}
// 抹掉两个格子之间的边
private void clearFence(int i, int j, int fx, int fy, Graphics g) {
int sx = padding + ((j > fy ? j : fy) * size),
sy = padding + ((i > fx ? i : fx) * size),
dx = (i == fx ? sx : sx + size),
dy = (i == fx ? sy + size : sy);
if (sx != dx) {
sx++;
dx--;
} else {
sy++;
dy--;
}
g.drawLine(sx, sy, dx, dy);
}
// 画迷宫
protected void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
// 画NUM*NUM条黑线
for (int i = 0; i <= num; i++) {
g.drawLine(padding + i * size, padding, padding + i * size,
padding + num * size);
}
for (int j = 0; j <= num; j++) {
g.drawLine(padding, padding + j * size, padding + num * size,
padding + j * size);
}
// 使用背景色，在有路径的格子之间画边，把墙抹掉
g.setColor(this.getBackground());
for (int i = num - 1; i >= 0; i--) {
for (int j = num - 1; j >= 0; j--) {
Lattice f = maze[i][j].getFather();
if (f != null) {
int fx = f.getX(), fy = f.getY();
clearFence(i, j, fx, fy, g);
}
}
}
// 画左上角的入口
g.drawLine(padding, padding + 1, padding, padding + size - 1);
int last = padding + num * size;
// 画右下角出口
g.drawLine(last, last - 1, last, last - size + 1);
// 画小球
g.setColor(Color.green);
g.fillOval(getCenterX(ballY) - size / 3, getCenterY(ballX) - size / 3,
size / 2, size / 2);
if (drawPath == true)
drawPath(g);
} private void drawPath(Graphics g) {
Color PATH_COLOR = Color.ORANGE, BOTH_PATH_COLOR = Color.red;
if (drawPath == true)
g.setColor(PATH_COLOR);
else
g.setColor(this.getBackground());
Lattice p = maze[num - 1][num - 1];
while (p.getFather() != null) {
p.setFlag(2);
p = p.getFather();
}
g.fillOval(getCenterX(p) - size / 3, getCenterY(p) - size / 3,
size / 2, size / 2);
p = maze[0][0];
while (p.getFather() != null) {
if (p.getFlag() == 2) {
p.setFlag(3);
g.setColor(BOTH_PATH_COLOR);
}
g.drawLine(getCenterX(p), getCenterY(p), getCenterX(p.getFather()),
getCenterY(p.getFather()));
p = p.getFather();
}
g.setColor(PATH_COLOR);
p = maze[num - 1][num - 1];
while (p.getFather() != null) {
if (p.getFlag() == 3)
break;
g.drawLine(getCenterX(p), getCenterY(p), getCenterX(p.getFather()),
getCenterY(p.getFather()));
p = p.getFather();
}
}
public static void main(String[] args) {
final int n = 40, size = 600, padding = 20, LX = 200, LY = 100;
JPanel p = new Maze(n, (size - padding - padding) / n, padding);
JFrame frame = new JFrame("迷宫");
frame.getContentPane().add(p);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setSize(size + padding, size + padding + padding);
frame.setLocation(LX, LY);
frame.setVisible(true);
}
}五、运行界面
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