CSP-俄罗斯方块(简单易懂)

本文介绍了一种模拟俄罗斯方块游戏中板块下落过程的方法。通过记录板块中每个方块的位置,并遍历游戏区域来确定板块最终停止的位置。文章提供了一个完整的C++实现示例。

问题描述

  俄罗斯方块是俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明的一款休闲游戏。
  游戏在一个15行10列的方格图上进行,方格图上的每一个格子可能已经放置了方块,或者没有放置方块。每一轮,都会有一个新的由4个小方块组成的板块从方格图的上方落下,玩家可以操作板块左右移动放到合适的位置,当板块中某一个方块的下边缘与方格图上的方块上边缘重合或者达到下边界时,板块不再移动,如果此时方格图的某一行全放满了方块,则该行被消除并得分。
  在这个问题中,你需要写一个程序来模拟板块下落,你不需要处理玩家的操作,也不需要处理消行和得分
  具体的,给定一个初始的方格图,以及一个板块的形状和它下落的初始位置,你要给出最终的方格图。

输入格式

  输入的前15行包含初始的方格图,每行包含10个数字,相邻的数字用空格分隔。如果一个数字是0,表示对应的方格中没有方块,如果数字是1,则表示初始的时候有方块。输入保证前4行中的数字都是0。
  输入的第16至第19行包含新加入的板块的形状,每行包含4个数字,组成了板块图案,同样0表示没方块,1表示有方块。输入保证板块的图案中正好包含4个方块,且4个方块是连在一起的(准确的说,4个方块是四连通的,即给定的板块是俄罗斯方块的标准板块)。
  第20行包含一个1到7之间的整数,表示板块图案最左边开始的时候是在方格图的哪一列中。注意,这里的板块图案指的是16至19行所输入的板块图案,如果板块图案的最左边一列全是0,则它的左边和实际所表示的板块的左边是不一致的(见样例)

输出格式

  输出15行,每行10个数字,相邻的数字之间用一个空格分隔,表示板块下落后的方格图。注意,你不需要处理最终的消行。

解题方法:

这道题的数据大小非常有限,所以,我们不用担心会超时,题目本身就已经在原本的游戏规则上进行了简化,我们只需求板块最终下落的位置。

### 关于俄罗斯方块CSP实现 俄罗斯方块作为一种经典的益智类游戏,在计算机科学领域中常被用于考察算法设计能力以及编程技巧。以下是关于如何通过CSP(Certified Software Professional,软件职业认证)的形式来实现俄罗斯方块的相关讨论。 #### 游戏核心逻辑 俄罗斯方块的核心在于处理方块下落、旋转、消除满行等功能。这些功能可以通过一系列数据结构和算法来实现。例如,可以使用二维数组表示游戏区域,并利用矩阵变换操作完成方块的旋转[^1]。 ```python def rotate_block(block): """顺时针旋转方块""" return [list(row) for row in zip(*block[::-1])] ``` 上述代码片段展示了如何通过Python中的列表推导式与`zip()`函数组合实现方块的90度顺时针旋转。 #### 数据存储方式 为了高效管理游戏状态,通常采用一个二维布尔型或整数类型的数组作为游戏场地的数据模型。其中每一行列代表屏幕上的单元格位置。当某个单元格被占据时,则将其对应的数值设置为特定标志位以表明该处已填充。 ```python game_field = [[False]*10 for _ in range(15)] ``` 此段初始化语句创建了一个大小为15×10的游戏网格,默认所有元素均为未占用状态(False)。 #### 判断碰撞条件 检测当前活动方块是否会与其他固定物体或者边界发生冲突也是重要的一环。这一步骤需遍历组成方块的所有坐标点并逐一验证其合法性: - 是否超出底部界限; - 是否越界至左右两侧之外; - 下一目标位置是否存在其他障碍物。 如果任一点违反以上任意一条准则即判定存在撞击情形。 ```python def check_collision(field, block, offset_x, offset_y): for y, row in enumerate(block): for x, cell in enumerate(row): if cell and (offset_y + y >= len(field) or offset_x + x < 0 or offset_x + x >= len(field[0]) or field[offset_y+y][offset_x+x]): return True return False ``` 这段程序定义了一种方法用来评估给定偏移量下的新布局是否安全可行。 #### 行清除机制 每当一行完全填满后应当立即将这一整层删除并将上方所有的内容向下平移填补空白空间。这种行为有助于维持游戏继续运行下去而不至于过早结束。 ```python def clear_lines(field): new_field = [] cleared_count = 0 for line in reversed(field): if not all(line): new_field.append(line) else: cleared_count +=1 while len(new_field)<len(field): new_field.insert(0,[False]*len(field[0])) return list(reversed(new_field)),cleared_count ``` 上面展示的是针对每一轮结束后执行清理工作的具体做法之一。 #### 总结思考方向 基于上述分析可以看出解决此类题目不仅考验选手对于基本语法掌握程度还涉及到更深层次的设计理念应用等方面的知识积累情况。
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