2048(游戏)

本文介绍了一个简单的2048游戏实现方案,通过C语言编程完成。文章详细展示了游戏的核心逻辑,包括方块合并、游戏结束判断等功能,并提供完整的源代码。

玩法:

即模仿市场上的2048游戏。


效果图:

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实现原理:

  • 就当是一个非常复杂的模拟题,整理好思路,搭好大体结构不难写。
  • 重点是如何判断方块是否合并那里,还有检测是否游戏结束。
  • 分数用一个全局变量储存,每次更新出性方块时加分。
  • 为方块分数加了个等比例增加的#号,要不玩起来难受的要死。
    -

源代码:

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>

int a[4][4], SCORE = 0, prt;

int num()
{
    return rand()%4;
}

int scan()
{
    int i, j, t = 0;
    for(i = 0; i < 4; i++)
    {
        for(j = 0; j < 4; j++)
        {
            if (a[i][j] == 0)
            {
                return 1;
            }
        }

    }
    return 0;
}

void crt()
{
    SCORE += 2;
    int i,j;
    for(;1;)
    {
        i = num();
        j = num();
        printf("%d %d", i, j);
        if (a[i][j] == 0)
        {
            a[i][j] = 2;
            break;
        }
    }
}

void frmt()
{
    int i, d;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (d = 0; d < 4; d++)
        {
            a[i][d] = 0;
        }
    }
}

void put()
{
    int i,d;
    printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\t\tScode: \t%d\n\n\t\t\t┌──────┬──────┬──────┬──────┐\n\t\t\t", SCORE);
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {

        for (d = 0; d < 4; d++)
        {
            if (a[i][d] == 2048)
                printf("│##########%d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 1024)
                printf("│#########%2d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 512)
                printf("│########%3d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 256)
                printf("│#######%4d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 128)
                printf("│######%5d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 64)
                printf("│#####%6d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 32)
                printf("│####%7d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 16)
                printf("│###%8d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 8)
                printf("│##%9d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 4)
                printf("│#%10d ", a[i][d]);
            else if (a[i][d] == 2)
                printf("│%11d ", a[i][d]);
            else
            printf("│            ", a[i][d]);
        }
        printf("│");

        if (i != 3)
        {
            printf("\n\t\t\t├──────┼──────┼──────┼──────┤\n\t\t\t");
        }
    }
    printf("\n\t\t\t└──────┴──────┴──────┴──────┘\n\n\n");
}


void A_()
{
    int i, j, t;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            if (a[i][j] == 0)
                continue;
            else
            {
                for (t = j + 1; t < 4; t++)
                {
                    if (t != 0 && a[i][t] == a[i][j])
                    {
                        prt=1;
                        a[i][j] *= 2;
                        a[i][t] = 0;
                    }
                    else if (t != 0 && a[i][t] != a[i][j])
                        break;
                }
            }
        }
    }

    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            if (a[i][j] == 0)
            {
                for (t = j + 1; t < 4; t++)
                {
                    if (a[i][t] != 0)
                    {
                        prt=1;
                        a[i][j] = a[i][t];
                        a[i][t] = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

void D_()
{
    int i, j, t;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 3; j >= 0; j--)
        {
            if (a[i][j] == 0)
                continue;
            else
            {
                for (t = j - 1; t >= 0; t--)
                {
                    if (t != 0 && a[i][t] == a[i][j])
                    {
                        prt=1;
                        a[i][j] *= 2;
                        a[i][t] = 0;
                    }
                    else if (t != 0 && a[i][t] != a[i][j])
                        break;
                }
            }
        }
    }

    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 3; j >= 0; j--)
        {
            if (a[i][j] == 0)
            {
                for (t = j - 1; t >= 0; t--)
                {
                    if (a[i][t] != 0)
                    {
                        prt=1;
                        a[i][j] = a[i][t];
                        a[i][t] = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

void S_()
{
    int i, j, t;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 3; j >= 0; j--)
        {
            if (a[j][i] == 0)
                continue;
            else
            {
                for (t = j - 1; t >= 0; t--)
                {
                    if (t != 0 && a[j][i] == a[t][i])
                    {
                        prt=1;
                        a[j][i] *= 2;
                        a[t][i] = 0;
                    }
                    else if (t != 0 && a[t][i] != a[j][i])
                        break;
                }
            }
        }
    }

    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 3; j >= 0; j--)
        {
            if (a[j][i] == 0)
            {
                for (t = j - 1; t >= 0; t--)
                {
                    if (a[t][i] != 0)
                    {
                        prt=1;
                        a[j][i] = a[t][i];
                        a[t][i] = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

void W_()
{
    int i, j, t;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            if (a[j][i] == 0)
                continue;
            else
            {
                for (t = j + 1; t < 4; t++)
                {
                    if (t != 0 && a[j][i] == a[t][i])
                    {
                        prt=1;
                        a[j][i] *= 2;
                        a[t][i] = 0;
                    }
                    else if (t != 0 && a[t][i] != a[j][i])
                        break;
                }
            }
        }
    }

    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            if (a[j][i] == 0)
            {
                for (t = j + 1; t < 4; t++)
                {
                    if (a[t][i] != 0)
                    {
                        prt=1;
                        a[j][i] = a[t][i];
                        a[t][i] = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int judge;
    char ch;
    srand((unsigned) time(NULL));

    printf("\n\n\n\n\n\n\t\t\tW S A D Control direction\n\n\n\n\t\t\tPress any key to start the game...\n");
    getch();

    frmt();
    crt();
    put();

    for (;1;)
    {
        prt = 0;
        for (;1;)
        {
            printf("\n\n\n\n\n\n\n\nPlease enter: ");
            ch = getch();
            putchar(ch);
            if(ch >= 'a' && ch <= 'z')
                ch -= 32;
            if(ch == 'W' || ch == 'A' || ch == 'D' || ch == 'S')
                break;
        }

        if (ch == 'A')
            A_();

        if (ch == 'D')
            D_();

        if (ch == 'S')
            S_();

        if (ch == 'W')
            W_();

        if (scan())
        {
            if (prt)
                crt();
            put();
        }
        else
        {
            printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\t\t\tGame Over\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");
            break;
        }
    }
    getchar();
}

PS:

印象中好像是十月一刚开学时,非常无聊写的,当作是锻炼代码能力了,也是图个好玩,成就感也是有的,毕竟是第一个有点可玩性的游戏,有时候真的停不下来233。

<think>我们正在讨论2048游戏的开发,重点在于游戏规则和实现逻辑。根据引用[1]和引用[2],我们可以总结出2048游戏的核心规则和实现步骤。 2048游戏规则: 1. 游戏在一个4x4的网格上进行。 2. 开始时,网格上随机出现两个数字(通常是2或4)。 3. 玩家可以通过上下左右四个方向移动格子。每次移动,所有格子会向移动方向靠拢。 4. 相同数字的两个格子,在移动方向相撞时会合并成一个,数字为它们的和(如2和2合并成4)。 5. 每次移动后,会在空白处随机出现一个新的数字(2或4,其中2出现的概率较高)。 6. 当网格被填满且无法进行合并时,游戏结束(失败);当出现2048的格子时,玩家获胜(但游戏可以继续)。 实现逻辑: 1. 初始化:创建4x4的网格,并随机在两个空白位置生成数字(通常是2,有一定概率为4)。 2. 移动处理:根据玩家输入的方向,处理网格中数字的移动和合并。 3. 判断移动有效性:如果移动后网格状态发生变化(有格子移动或合并),则视为有效移动,并在空白处生成新数字;否则,本次移动无效。 4. 游戏状态检查:每次移动后,检查是否出现2048(胜利条件)以及是否无法移动(失败条件)。 5. 界面更新:每次移动后,更新网格显示。 接下来,我们将用C++实现一个控制台版本的2048游戏(不使用图形库,以便于新手理解)。我们将分步骤实现: 步骤1:定义网格和辅助函数 步骤2:初始化游戏 步骤3:实现移动逻辑(以左移为例,其他方向类似) 步骤4:生成新数字 步骤5:检查游戏状态 步骤6:主循环 注意:由于控制台输入的方向键需要特殊处理,这里我们使用字符('w','a','s','d')代替上下左右。 代码实现: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <cstdlib> // for rand() and srand() #include <ctime> // for time() #include <conio.h> // for getch() (Windows specific) using namespace std; const int SIZE = 4; vector<vector<int>> grid(SIZE, vector<int>(SIZE, 0)); // 4x4网格,初始为0 int score = 0; // 初始化游戏:在随机位置生成两个2 void initGame() { srand(time(0)); // 设置随机种子 // 第一次生成 int i1 = rand() % SIZE, j1 = rand() % SIZE; grid[i1][j1] = 2; // 第二次生成,确保位置不同 int i2, j2; do { i2 = rand() % SIZE; j2 = rand() % SIZE; } while (i1 == i2 && j1 == j2); grid[i2][j2] = 2; } // 打印网格 void printGrid() { system("cls"); // 清屏 cout << "Score: " << score << endl; for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (grid[i][j] == 0) { cout << ".\t"; } else { cout << grid[i][j] << "\t"; } } cout << endl << endl; } } // 检查是否还有空白格子 bool hasEmptyCell() { for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (grid[i][j] == 0) { return true; } } } return false; } // 在空白位置随机生成一个2或4(2的概率为90%,4为10%) void generateNewNumber() { if (!hasEmptyCell()) { return; } int i, j; do { i = rand() % SIZE; j = rand() % SIZE; } while (grid[i][j] != 0); grid[i][j] = (rand() % 10 == 0) ? 4 : 2; // 10%的概率生成4 } // 检查是否还能移动(游戏结束条件) bool canMove() { // 如果有空格,则还能移动 if (hasEmptyCell()) { return true; } // 检查相邻(上下左右)是否有相同的格子 for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { // 检查右边 if (j < SIZE - 1 && grid[i][j] == grid[i][j+1]) { return true; } // 检查下边 if (i < SIZE - 1 && grid[i][j] == grid[i+1][j]) { return true; } } } return false; } // 左移操作(其他方向可以通过旋转网格来复用左移逻辑,但这里为了清晰,单独实现) // 左移:将第i行向左移动,合并相邻相同的数字 void moveLeft() { for (int i = 0; i < SIZE; i++) { // 第一步:将非零元素移到左边(可能有空格) vector<int> newRow; for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (grid[i][j] != 0) { newRow.push_back(grid[i][j]); } } // 第二步:合并相邻相同的数字 for (int j = 0; j < (int)newRow.size(); j++) { if (j+1 < newRow.size() && newRow[j] == newRow[j+1]) { newRow[j] *= 2; score += newRow[j]; // 加分 newRow.erase(newRow.begin() + j+1); // 删除下一个元素 } } // 第三步:将合并后的行放回,并补零 int newRowSize = newRow.size(); for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (j < newRowSize) { grid[i][j] = newRow[j]; } else { grid[i][j] = 0; } } } } // 右移:可以通过反转行来复用左移逻辑 void moveRight() { // 反转每一行 for (int i = 0; i < SIZE; i++) { reverse(grid[i].begin(), grid[i].end()); } moveLeft(); // 再反转回来 for (int i = 0; i < SIZE; i++) { reverse(grid[i].begin(), grid[i].end()); } } // 上移:可以转置网格,然后左移,再转置回来 void moveUp() { // 转置 vector<vector<int>> temp(SIZE, vector<int>(SIZE)); for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { temp[i][j] = grid[j][i]; } } grid = temp; moveLeft(); // 转置回来 for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { grid[j][i] = temp[i][j]; } } } // 下移:转置后右移,再转置回来 void moveDown() { // 转置 vector<vector<int>> temp(SIZE, vector<int>(SIZE)); for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { temp[i][j] = grid[j][i]; } } grid = temp; moveRight(); // 转置回来 for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { grid[j][i] = temp[i][j]; } } } // 检查移动是否改变了网格(用于判断是否生成新数字) bool isChanged(vector<vector<int>> oldGrid) { for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (oldGrid[i][j] != grid[i][j]) { return true; } } } return false; } int main() { initGame(); printGrid(); while (true) { // 保存移动前的网格状态 vector<vector<int>> oldGrid = grid; char input = getch(); // 使用getch获取键盘输入(Windows) switch (input) { case 'a': moveLeft(); break; case 'd': moveRight(); break; case 'w': moveUp(); break; case 's': moveDown(); break; case 'q': return 0; // 退出 default: continue; // 忽略其他按键 } // 如果移动有效(网格发生变化),则生成新数字 if (isChanged(oldGrid)) { generateNewNumber(); printGrid(); } // 检查游戏是否结束 if (!canMove()) { cout << "Game Over!" << endl; break; } // 检查是否达到2048(胜利) for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (grid[i][j] == 2048) { cout << "You Win!" << endl; // 注意:胜利后可以选择继续游戏 } } } } return 0; } ``` 注意:上述代码使用了Windows特有的`conio.h`库中的`getch()`函数。如果需要在Linux或macOS上运行,可以使用以下替代方案: ```cpp // 替代getch()的跨平台方案(简单示例) #include <termios.h> #include <unistd.h> char getch() { char buf = 0; struct termios old = {0}; fflush(stdout); if (tcgetattr(0, &old) < 0) perror("tcgetattr()"); old.c_lflag &= ~ICANON; old.c_lflag &= ~ECHO; old.c_cc[VMIN] = 1; old.c_cc[VTIME] = 0; if (tcsetattr(0, TCSANOW, &old) < 0) perror("tcsetattr ICANON"); if (read(0, &buf, 1) < 0) perror("read()"); old.c_lflag |= ICANON; old.c_lflag |= ECHO; if (tcsetattr(0, TCSADRAIN, &old) < 0) perror("tcsetattr ~ICANON"); return buf; } ``` 这个2048游戏实现包含了基本规则和逻辑。通过这个项目,新手可以练习数组操作、循环、条件判断、函数封装等基本编程技能,同时理解游戏逻辑的实现。 参考文献: [^1]:【Java】 Java 实现 2048游戏。闲暇之余再次做了一次2048.之前通过C语言完成过“2048游戏”,因此java版采用了原C语言版的基本思路,学习认识了一些关于Graphics 类和 Graphics2D 的一些基本用法。 IBaseData 类: [^2]:2048游戏。以下是我对应于游戏规则,提炼的一些功能 (1)预置:随机分布的两个元素----伪随机数 (2)移动:输入上下左右键进行相应方向的移动。 其中牵扯到移动时候的判断,包括是否可以进行移动,移动的终点,以及相加操作。 (3)出新:每次输入移动操作时,如果能进行移动或者相加操作时,需要出现一个新的元素,2或者4. 放置在随机位置上。 (4)结束:出现2048游戏结束,胜利; 元素填满时游戏结束,失败。 (5)打印:打印棋盘以及元素。 §§相关问题§§ 1. 2048游戏中如何优化移动和合并的算法? 2. 如何为2048游戏添加保存和加载功能? 3. 2048游戏的AI自动求解算法有哪些? 4. 如何将2048游戏移植到图形界面(如Qt)?</think>### 2048游戏开发指南:规则与实现逻辑 #### 一、游戏规则(基于引用[1][2]) 1. **网格系统**:4×4网格,初始随机生成两个数字(90%概率为2,10%概率为4) 2. **移动规则**: - 玩家通过方向键(上/下/左/右)滑动所有方块 - 相同数字的方块碰撞时会合并为它们的和(如$2+2=4$) - 每次有效移动后,空白位置随机生成新数字 3. **胜利条件**:任意位置出现2048方块 4. **失败条件**:网格填满且无法合并 5. **计分规则**:每次合并时,新方块值加入总分(如合并出8得8分) #### 二、核心实现逻辑(C++版) ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <cstdlib> // rand() #include <ctime> // time() using namespace std; const int SIZE = 4; vector<vector<int>> grid(SIZE, vector<int>(SIZE, 0)); // 4x4网格 int score = 0; // 初始化游戏:随机生成两个起始数字 void initGame() { srand(time(0)); // 随机种子 // 生成第一个数字(2或4) int i1 = rand() % SIZE, j1 = rand() % SIZE; grid[i1][j1] = (rand() % 10 == 0) ? 4 : 2; // 10%概率生成4 // 生成第二个数字(确保位置不同) int i2, j2; do { i2 = rand() % SIZE; j2 = rand() % SIZE; } while(i1 == i2 && j1 == j2); grid[i2][j2] = (rand() % 10 == 0) ? 4 : 2; } // 打印游戏界面 void printGrid() { system("cls"); // 清屏 cout << "Score: " << score << endl; for(int i=0; i<SIZE; i++) { for(int j=0; j<SIZE; j++) { if(grid[i][j] == 0) cout << ".\t"; else cout << grid[i][j] << "\t"; } cout << endl << endl; } } // 核心移动逻辑(以左移为例) void moveLeft() { for(int i=0; i<SIZE; i++) { // 第一步:去零压缩([2,0,2,4] -> [2,2,4,0]) vector<int> newRow; for(int j=0; j<SIZE; j++) { if(grid[i][j] != 0) newRow.push_back(grid[i][j]); } // 第二步:合并相邻相同数字 for(int j=0; j<(int)newRow.size()-1; j++) { if(newRow[j] == newRow[j+1]) { newRow[j] *= 2; // 合并 score += newRow[j]; // 加分 newRow.erase(newRow.begin() + j+1); // 删除被合并元素 } } // 第三步:补零填充 while(newRow.size() < SIZE) newRow.push_back(0); grid[i] = newRow; } } // 生成新数字(随机空白位置) void generateNewNumber() { vector<pair<int,int>> emptyCells; // 收集空白位置 for(int i=0; i<SIZE; i++) { for(int j=0; j<SIZE; j++) { if(grid[i][j] == 0) emptyCells.push_back({i,j}); } } if(!emptyCells.empty()) { int idx = rand() % emptyCells.size(); auto [i,j] = emptyCells[idx]; grid[i][j] = (rand() % 10 == 0) ? 4 : 2; // 10%概率生成4 } } // 检查游戏状态(0:继续 1:胜利 2:失败) int checkGameState() { // 检查胜利条件 for(int i=0; i<SIZE; i++) { for(int j=0; j<SIZE; j++) { if(grid[i][j] == 2048) return 1; // 胜利 } } // 检查是否可移动 for(int i=0; i<SIZE; i++) { for(int j=0; j<SIZE; j++) { if(grid[i][j] == 0) return 0; // 存在空格 // 检查相邻相同 if(j<SIZE-1 && grid[i][j]==grid[i][j+1]) return 0; // 可水平合并 if(i<SIZE-1 && grid[i][j]==grid[i+1][j]) return 0; // 可垂直合并 } } return 2; // 失败 } ``` #### 三、主游戏循环 ```cpp int main() { initGame(); printGrid(); while(true) { char input; cin >> input; // 获取输入(实际开发需处理方向键) // 保存移动前的状态用于变化检测 auto oldGrid = grid; // 处理移动 switch(input) { case 'a': moveLeft(); break; // 其他方向实现类似(可通过矩阵旋转复用左移逻辑) // case 'd': moveRight(); // case 'w': moveUp(); // case 's': moveDown(); } // 检测变化并生成新数字 if(grid != oldGrid) { generateNewNumber(); printGrid(); } // 检查游戏状态 int state = checkGameState(); if(state == 1) cout << "You Win!\n"; if(state == 2) cout << "Game Over!\n"; if(state != 0) break; } return 0; } ``` #### 四、关键实现技巧 1. **移动优化**:通过矩阵旋转复用左移逻辑(引用[1]) ```cpp // 右移 = 水平翻转 + 左移 + 水平翻转 void rotateMatrix() { vector<vector<int>> newGrid(SIZE, vector<int>(SIZE)); for(int i=0; i<SIZE; i++) for(int j=0; j<SIZE; j++) newGrid[i][j] = grid[j][SIZE-1-i]; grid = newGrid; } ``` 2. **状态检测**:使用位运算加速2048检查 ```cpp bool has2048 = false; for(auto &row : grid) for(int val : row) has2048 |= (val == 2048); // 位运算加速 ``` 3. **随机生成**:使用Fisher-Yates洗牌算法优化空白位置选择 #### 五、扩展功能建议 1. **计分系统**:记录历史最高分(文件存储) 2. **撤销功能**:通过栈保存历史状态 3. **动画效果**:使用ncurses库实现终端动画 4. **难度调整**:修改网格大小(6×6)或生成4的概率 > 通过这个项目,新手可以学习:二维数组操作、状态机实现、输入处理、随机算法等核心概念。实际开发中建议先实现基础功能,再逐步添加高级特性[^1][^2]。
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