C语言超详细讲解——数组和函数实践:扫雷游戏

前言

学习C语言的数组和函数之后，我们可以做一个综合小练习——扫雷游戏

正文开始

1. 扫雷游戏分析和设计

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都找出来，排雷成功，游戏结束

1.1 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都找出来，排雷成功，游戏结束

游戏的界面

1.2 游戏的分析和设计

1.2.1 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99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99的数组来存放信息。

	0	1	2	3	4	5	6	7	8
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2	0	0	1	0	0	0	0	0	1
3	0	0	0	0	0	0	1	0	0
5	0	0	0	0	0	0	1	0	0
6	1	0	1	0	1	0	0	0	0
7	0	1	0	0	1	0	1	0	0
8	0	0	0	0	0	0	0	0	0

那如果这个位置布置雷，我们就存放1，没有布置雷就存放0。

假设我们排查(2,5)这个坐标时，我们访问周围的一圈8个黄色位置，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个黄色位置，统计周围雷的个数时，最下面的三个坐标就会越界，为了防止越界，我们在设计的时候，给数组扩大一圈，雷还是布置在中间的9 * 9的坐标上，周围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是比较合适的。

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0
1		0	0	0	0	0	0	0	0	0
2		0	0	0	0	0	0	0	0	0
3		0	0	1	0	0	1	0	0	1
4		0	0	0	0	0	0	1	0	0
5		0	0	0	0	0	0	0	0	0
6		0	0	0	0	0	0	1	0	0
7		1	0	1	0	1	0	0	0	0
8		0	1	0	0	1	0	1	0	0
9		0	0	0	0	0	0	0	0	0
10

再继续分析，我们在棋盘上布置了雷，棋盘上雷的信息(1)和非雷的信息(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，那我们需要将排查出的雷的数量信息记录存储，并打印出来，作为排雷的重要参考信息的。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就可能或产生混淆和打印上的困难。

这里我们肯定有办法解决，比如:雷和非雷的信息不要使用数字，使用某些字符就行，这样就避免冲突了，但是这样做棋盘上有雷和非雷的信息，还有排查出的雷的个数信息，就比较混杂，不够方便。 这里我们采用另外一种方案，我们专门给一个棋盘(对应一个数组mine)存放布置好的雷的信息，再给另外一个棋盘(对应另外一个数组show)存放排查出的雷的信息。这样就互不干扰了，把雷布置到mine数组，在mine数组中排查雷，排查出的数据存放在show数组，并且打印show数组的信息给后期排查参考。

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’，布置雷改成’1’。如下如:

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0
1		‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’
2		‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’
3		‘0’	‘0’	‘1’	‘0’	‘0’	‘1’	‘0’	‘0’	‘1’
4		‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘1’	‘0’	‘0’
5		‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’
6		‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘1’	‘0’	‘0’
7		‘1’	‘0’	‘1’	‘0’	‘1’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’
8		‘0’	‘1’	‘0’	‘0’	‘1’	‘0’	‘1’	‘0’	‘0’
9		‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’	‘0’
10

mine数组布置雷后的状态

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0
1		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
2		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
3		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
4		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
5		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
6		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
7		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
8		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
9		‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’	‘*’
10

show输出初始化的状态
对应的数组应该是:

char mine[11][11] = {0};//用来存放布置好的雷的信息
char show[11][11] = {0};//用来存放排查出的雷的个数信息

1.2.2 文件结构设计

之前学习了多文件的形式对函数的声明和定义，这里我们实践一下，我们设计三个文件:

• test.c //文件中写游戏的测试逻辑
• game.c //文件中写游戏中函数的实现等
• game.h //文件中写游戏需要的数据类型和函数声明等

2. 扫雷游戏的代码实现

game.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define EASY_COUNT 10
#define ROW 9
#define COL 9
#define ROWS ROW+2
#define COLS COL+2

//初始化棋盘
void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set);

//打印棋盘
void DisplayBoard(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);

game.c

#include "game.h"

void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < rows; i++)
    {
        int j = 0;
        for (j = 0; j < cols; j++)
        {
            board[i][j] = set;
        }
    }
}

void DisplayBoard(char board[ROWS][COLS],int row, int col)
{
    int i=0;
    printf("------扫雷游戏-------");
    for(i=0;i<=col;i++)
    {
        printf("%d ",i);
    }
    printf("\n");
    for(i=1;i<=row;i++)
    {
        printf("%d ",i);
        int j=0;
        for(j=1;j<=col;j++)
        {
            printf("%c ",board[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

void SetMine(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
    //布置10个雷
    //生成随机的坐标,布置雷
    int count= EASY_COUNT;
    while (count)
    {
        int x=rand()%row+1;
        int y= rand()%col+1;
        if(board[x][y]=='0')
        {
            board[x][y]='1';
            count--;
        }
    }
}

int GetMineCount(char mine[ROWS][COLS],int x,int y)
{
    return(mine[x-1][y]+mine[x-1][y-1]+mine[x][y-1]+mine[x+1][y-1]+mine[x+1][y]+
    mine[x+1][y+1]+mine[x][y+1]+mine[x-1][y+1]-8*'0');
}

void FindMine(char mine[ROWS][COLS],char show[ROWS][COLS],int row, int col)
{
    int x=0;
    int y=0;
    int win=0;
    while (win<row*col- EASY_COUNT)
    {
        printf("请输入要排查的坐标:");
        scanf("%d %d",&x,&y);
        if(x>=1&&x<=row &&y>=1&&y<=col)
        {
            if(mine[x][y]=='1')
            {
                printf("很遗憾,你被炸死了\n");
                DisplayBoard(mine, ROW, COL);
                break;
            }
            else
            {
                //该位置不是雷,就统计这个坐标周围有几个雷
                int count=GetMineCount(mine,x,y);
                show[x][y]=count+'0';
                DisplayBoard(show, ROW, COL);
                win++;
            }
        }
        else
        {
            printf("坐标非法,重新输入\n");
        }
    }
    if(win==row*col-EASY_COUNT)
    {
        printf("恭喜你,排雷成功\n");
        DisplayBoard(mine,ROW,COL);
    }
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "game.h"
void menu()
{
	printf("***********************\n");
	printf("***** 1. play *****\n");
	printf("***** 0. exit *****\n");
	printf("***********************\n");
}
void game()
{
	char mine[ROWS][COLS];//存放布置好的雷 
	char show[ROWS][COLS];//存放排查出的雷的信息 
	//初始化棋盘 
	//1. mine数组最开始是全'0' 
	//2. show数组最开始是全'*' 
	InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
	InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
	//打印棋盘 
	//DisplayBoard(mine, ROW, COL);
	DisplayBoard(show, ROW, COL);
	//1. 布置雷 
	SetMine(mine, ROW, COL);
	//DisplayBoard(mine, ROW, COL);
	//2. 排查雷 
	FindMine(mine, show, ROW, COL);
}
int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	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，重新选择\n");
			break;
			
		}
	} while (input);

	return 0;
}

扫雷游戏的扩展

• 是否可以选择游戏难度
◦ 简单9 * 9棋盘，10个雷
◦ 中等16 * 16棋盘，40个雷
◦ 困难30 * 16棋盘，99个雷
• 如果排查位置不是雷，周围也没有雷，可以展开周围的⼀⽚
• 是否可以标记雷
• 是否可以加上排雷的时间显⽰
在线扫雷游戏：http://www.minesweeper.cn/