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一、扫雷游戏的分析和设计
1、扫雷游戏的功能说明
- 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
- 如果位置不是雷，就显⽰周围有⼏个雷
- 如果位置是雷，就炸死，游戏结束
- 把除10个雷之外的所有⾮雷位置都找出来，排雷成功，游戏结束
游戏的界⾯：
2、游戏的分析和设计
1）数据结构的分析
扫雷的过程中，布置的雷和排查出的雷的信息都需要存储，所以我们需要⼀定的数据结构来存储这些信息。
因为我们需要在9 * 9的棋盘上布置雷的信息和排查雷，我们⾸先想到的就是创建⼀个9 * 9的二维数组来存放信息。如图所示：
如果这个位置布置雷，我们就存放1，没有布置雷就存放0。如图所示：
假设我们排查(2,5)这个坐标时，我们访问周围的⼀圈8个⻩⾊位置，统计周围雷的个数是1。
假设我们排查(8,6)这个坐标时，我们访问周围的⼀圈8个⻩⾊位置，统计周围雷的个数时，最下⾯的3个坐标就会越界，为了防⽌越界，我们可以在设计的时候，给数组扩⼤⼀圈，雷还是布置在中间的9*9的坐标上，扩大的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才⽐较合适。如图所示：
再继续分析，我们在棋盘上布置了雷，棋盘上雷的信息是1，⾮雷的信息是0，假设我们排查了某⼀个位置后，这个坐标处不是雷，这个坐标的周围有1个雷，那我们就需要将排查出的雷的数量存储起来，并打印出来，作为排雷的重要参考信息，那这个雷的个数信息存放在哪⾥呢？如果存放在布置雷的数组中，这样雷的信息和雷的个数信息都是1，就会产⽣混淆和打印上的困难。
这⾥我们可以专⻔创建⼀个棋盘（mine）存放布置雷的信息，再创建另⼀个棋盘（show）存放排查出雷的信息。把雷布置到mine数组中，在mine数组中排查雷，排查出雷的信息再存放到show数组中，并且可以打印show数组的信息给后期排查进行参考。
同时为了保持神秘，show数组开始时初始化为字符’*‘，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’，布置雷就改成’1’。如图所示：
mine数组：
show数组：
对应的数组应该是：
char mine[11][11] = { 0 };
char show[11][11] = { 0 };
2）文件结构设计
game.h：函数的声明。
game.c：函数的实现。
test.c：游戏的测试。
二、扫雷游戏的具体实现
0、准备工作
我们首先在扫雷的头文件game.h中对9 * 9数组以及11 * 11数组的横纵坐标分别进行宏定义，再对雷数进行宏定义，以及一系列函数的声明。
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//rand函数
#include<time.h>//时间戳
#define EASY_COUNT 10
#define ROW 9
#define COL 9
#define ROWS ROW+2
#define COLS COL+2
//棋盘的初始化
void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set);
//棋盘的打印
void PrintBoard(char board[ROWS][COLS], int row, int col);
//布置雷
void SetMine(char board[ROWS][COLS], int row, int col);
//排查雷
void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col);
接下来再在game.c文件中进行函数的实现，在实现之前我们首先得包含.h文件：#include"game.h"。
现在我们就可以开始进行函数的实现了。
1、棋盘的初始化
思路：传入11 * 11的数组，遍历行，遍历列，将数组元素都设置为指定的字符。
void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set)
{
for (int i = 0; i < rows; i++)
{
for (int j = 0; j < cols; j++)
{
board[i][j] = set;
}
}
}
接下来我们再在test.c中来进行测试，注意在test.c中需要包含头文件game.h。
#include"game.h"
int main()
{
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
return 0;
}
调试结果：
通过调试我们可以发现已经初始化成功，数组元素已经被设置为指定字符了。
2、棋盘的打印
思路：依旧传11 * 11的数组，但是只打印9 * 9的棋盘。先打印一遍纵坐标；遍历行，先打印那一行的横坐标，再遍历列，接着打印那一列的数组元素。
void PrintBoard(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
printf("------- 扫雷 -------\n");
//打印纵坐标
for (int i = 0; i <= col; i++)
{
printf("%d ", i);
}
printf("\n");
//行
for (int i = 1; i <= row; i++)
{
//先打印横坐标
printf("%d ", i);
//列
for (int j = 1; j <= col; j++)
{
//打印一行的元素
printf("%c ", board[i][j]);
}
//换行
printf("\n");
}
printf("\n");
}
再进行测试：
#include"game.h"
int main()
{
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
PrintBoard(mine, ROW, COL);
PrintBoard(show, ROW, COL);
return 0;
}
运行结果：
我们可以看到两个棋盘的初始信息已经成功打印出来了！
3、布置雷
思路：传11 * 11的数组，定义10个雷，在9 * 9的数组中使用while循环随机为不是雷的坐标布置雷’1’。
void SetMine(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
//定义十个雷
int count = EASY_COUNT;
while (count)
{
//随机生成1~9的横纵坐标 （0~8 + 1）
int x = rand() % row + 1;
int y = rand() % col + 1;
//不是雷就布置为雷
if (board[x][y] == '0')
{
board[x][y] = '1';
count--;
}
}
}
再在test.c中进行测试：
#include"game.h"
int main()
{
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
SetMine(mine, ROW, COL);
PrintBoard(mine, ROW, COL);
return 0;
}
运行结果：
可以看到在mine数组中成功布置好了十个雷！
4、排查雷
再进行排查雷的过程中，我们首先需要编写一个函数来计算周围雷的个数。
思路：传11 * 11的mine数组以及当前位置的横纵坐标，初始化计数count为0，遍历行遍历列（9个格子），累加再减去字符’0’，最后返回count。
int GetMineCount(char mine[ROWS][COLS], int x, int y)
{
int count = 0;
for (int i = x - 1; i <= x + 1; i++)
{
for (int j = y - 1; j <= y + 1; j++)
{
//防止越界访问
if (i >= 1 && i <= ROW && j >= 1 && j <= COL)
{
count += mine[i][j] - '0';
}
}
}
return count;
}
再进行测试：
#include"game.h"
int main()
{
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
SetMine(mine, ROW, COL);
PrintBoard(mine, ROW, COL);
int sum = GetMineCount(mine, 8, 8);
printf("(8,8)位置周围雷的数量是%d\n", sum);
return 0;
}
可以看到可以正确计算雷的个数。
现在我们就可以来进行扫雷中最重要的一步：排查雷。
思路：初始化排查次数为0，接着进行while循环：在9 * 9范围内输入横纵坐标，如果是雷游戏结束，打印mine数组；如果不是雷，但是排查过就显示排查过，如果没有排查过，就调用计算周围雷数量的函数，将值赋给show数组中对应的坐标位置，并打印show数组，排查次数++，当排查次数等于9*9-10时游戏结束排雷成功！
void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col)
{
//排查次数
int win = 0;
int x, y;
while (win < row * col - EASY_COUNT)
{
printf("请输入你要排查的坐标：");
scanf("%d %d", &x, &y);
//限制坐标区域
if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
{
//该位置是雷
if (mine[x][y] == '1')
{
printf("你被炸死了!\n");
printf("请再来一次!\n");
PrintBoard(mine, ROW, COL);
break;
}
//该位置不是雷
else
{
//如果该坐标被排查过
if (show[x][y] != '*')
{
printf("该坐标已经被排查过，无需继续排查!\n");
}
//没被排查过
else
{
//计算周围雷数
int counts = GetMineCount(mine, x, y);
//将雷数赋值给show数组中对应的坐标处
show[x][y] = counts + '0';
//打印show数组
PrintBoard(show, ROW, COL);
//排查次数++
win++;
}
}
}
//坐标超出限制
else
{
printf("你输入的坐标超出范围，请重新输入!\n");
}
//排查完游戏结束
if (win == row * col - EASY_COUNT)
{
printf("恭喜你，排雷成功！\n");
//打印mine数组
PrintBoard(mine, ROW, COL);
}
}
}
再进行测试：
#include"game.h"
int main()
{
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
SetMine(mine, ROW, COL);
PrintBoard(show, ROW, COL);
FindMine(mine, show, ROW, COL);
return 0;
}
运行结果：
可以看到成功的实现了排查雷的功能！
三、扫雷游戏的完整实现
在我们实现了上述的函数之后，我们就可以将其整合起来，并在test.c文件中完整实现扫雷游戏。
思路：先编写主界面函数。再编写游戏函数：先初始化mine和show数组，再在mine中布置雷，打印show，再调用排查雷的函数。接着编写主函数：将种子设置为时间戳（确保雷的坐标是随机的），do while循环，先执行主界面函数，根据输入值使用switch执行对应的操作。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"game.h"
void menu()
{
printf("********************\n");
printf("*****1.开始游戏*****\n");
printf("*****0.退出游戏*****\n");
printf("********************\n");
}
void game()
{
char mine[ROWS][COLS];
char show[ROWS][COLS];
InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
SetMine(mine, ROW, COL);
PrintBoard(show, ROW, COL);
FindMine(mine, show, ROW, COL);
}
int main()
{
//种子设为时间戳
srand((unsigned int)time(NULL));
int input;
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，请重新输入！\n");
break;
}
} while (input != 0);
return 0;
}
运行结果：
可以看到我们已经完整实现基础的扫雷功能了，但是还有许多方面值得我们去优化。
四、扫雷游戏的扩展
扫雷游戏除了基础玩法，还有诸多可拓展的功能。
- 难度选择：增添难度选择机制。简单难度设为(9×9)棋盘，布置 10 颗雷；中等难度采用(16×16)棋盘，分布 40 颗雷；困难难度则是(30×16)棋盘，包含 99 颗雷 。
- 智能区域展开：当排查的位置既不是雷，周围也无雷时，自动展开周围一片区域，加快游戏节奏。
- 标记雷功能：加入标记雷的操作，方便玩家记录疑似有雷的位置，辅助思考和决策。
- 计时功能：显示排雷所用时间，增加紧张感，也便于玩家挑战自我、相互比拼。
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