C语言数组和函数实践:扫雷游戏

给大家分享一个有趣的项目——扫雷游戏,来深入理解和实践 C 语言中的数组和函数。这个游戏不仅能巩固我们对数组和函数的掌握,还能让我们在实践中体会编程的乐趣。

 

一、扫雷游戏简介

 

扫雷是一款经典的益智游戏,玩家需要在一个网格中找出所有的地雷,而不触动它们。游戏的主要操作是点击格子,如果点击的格子有地雷,则游戏结束;如果没有地雷,则会显示该格子周围的地雷数量。玩家需要根据这些数字来推断哪些格子有地雷,并在游戏板上标记出来。

 

 

二、游戏开发思路

 

我们将使用一个二维数组来表示游戏板,其中每个元素可以表示一个格子的状态(是否有地雷、是否被打开、是否被标记等)。通过函数来实现游戏的各个功能模块,如初始化游戏板、显示游戏板、处理玩家输入、检测游戏是否结束等。

 

 

三、代码实现详解

 

 

1.头文件与全局变量定义

 

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

 

#define ROWS 8

#define COLS 8

#define MINES 10

 

char board[ROWS][COLS]; // 游戏板

char display[ROWS][COLS]; // 显示给玩家的游戏板

 

 

我们定义了一个 8×8 的二维数组`board`来存储游戏板的实际状态,包括地雷位置。另一个同样大小的二维数组`display`用于存储显示给玩家的状态,初始时所有格子都是隐藏的。`MINES`定义了游戏板上的地雷数量。

 

2.初始化游戏板

 

void initializeBoard() {

    // 初始化显示板,所有格子设为隐藏状态(用 '*' 表示)

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            display[i][j] = '*';

        }

    }

 

    // 随机放置地雷

    int count = 0;

    srand(time(NULL));

    while (count < MINES) {

        int row = rand() % ROWS;

        int col = rand() % COLS;

        if (board[row][col] != 'M') { // 如果该位置还没有地雷

            board[row][col] = 'M'; // 放置地雷

            count++;

        }

    }

 

    // 计算每个非地雷格子周围的地雷数

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            if (board[i][j] != 'M') {

                int mineCount = 0;

                // 检查周围的 8 个格子

                for (int di = -1; di <= 1; di++) {

                    for (int dj = -1; dj <= 1; dj++) {

                        int ni = i + di;

                        int nj = j + dj;

                        if (ni >= 0 && ni < ROWS && nj >= 0 && nj < COLS && board[ni][nj] == 'M') {

                            mineCount++;

                        }

                    }

                }

                board[i][j] = mineCount == 0 ? '0' : ('0' + mineCount);

            }

        }

    }

}

```

 

 

`initializeBoard`函数负责初始化游戏板。首先将显示板的所有格子设为隐藏状态(用''表示)。然后,在游戏板上随机放置指定数量的地雷。对于每个非地雷格子,计算其周围 8 个方向上的地雷数量,并将该数量存储在游戏板对应的格子中。用字符'0'到'8'表示周围的地雷数量,'0'表示周围没有地雷。

 

 

3.显示游戏板

 

 

void printBoard() {

    printf(" ");

    for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("%2d ", j + 1);

    }

    printf("\n");

 

    printf(" +-");

    for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("--");

    }

    printf("-+\n");

 

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        printf("%2d| ", i + 1);

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            printf("%c ", display[i][j]);

            printf(" ");

        }

        printf("|\n");

    }

 

    printf(" +-");

    for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("--");

    }

    printf("-+\n");

}

 

 

`printBoard`函数用于将当前的游戏状态显示给玩家。在控制台中以网格形式打印显示板,行和列都从 1 开始编号,方便玩家输入坐标。

 

 

4.处理玩家输入

 

void handleInput() {

    int row, col;

    printf("Enter row and column (1-%d 1-%d): ", ROWS, COLS);

    scanf("%d %d", &row, &col);

 

    // 调整为从 0 开始的索引

    row--;

    col--;

 

    // 检查输入是否有效

    if (row < 0 || row >= ROWS || col < 0 || col >= COLS || display[row][col] != '*') {

        printf("Invalid input! Please try again.\n");

        return;

    }

 

    // 检查是否踩到地雷

    if (board[row][col] == 'M') {

        printf("Game Over! You hit a mine.\n");

        // 显示所有地雷

        for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

            for (int j = 0; j < COLS; j++) {

                if (board[i][j] == 'M') {

                    display[i][j] = 'M';

                }

            }

        }

        printBoard();

        exit(0);

    } else {

        // 显示该格子周围的地雷数

        display[row][col] = board[row][col];

    }

}

 

`handleInput`函数负责处理玩家的输入。提示玩家输入行和列坐标,转换为从 0 开始的索引后检查输入是否有效(是否在范围内且格子未被打开)。如果玩家踩到地雷,游戏结束并显示所有地雷;否则,将该格子的状态更新为周围地雷的数量并显示给玩家。

 

 

5.检查游戏是否胜利

 

int checkWin() {

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            // 如果还有非地雷格子未被打开,则游戏未胜利

            if (board[i][j] != 'M' && display[i][j] == '*') {

                return 0;

            }

        }

    }

    return 1;

}

 

 

`checkWin`函数用于检查玩家是否胜利。遍历游戏板,如果所有非地雷格子都被打开(即显示板上对应的格子不是''),则返回 1 表示胜利,否则返回 0。

 

 

6.主函数与游戏循环

 

 

int main() {

    initializeBoard();

    printBoard();

 

    while (1) {

        handleInput();

        printBoard();

 

        if (checkWin()) {

            printf("Congratulations! You win!\n");

            break;

        }

    }

 

    return 0;

}

 

 

在`main`函数中,首先调用`initializeBoard`初始化游戏板并打印初始状态。然后进入游戏循环,不断处理玩家输入、更新和显示游戏板,直到玩家胜利或踩到地雷。

 

 

四、完整代码与运行示例

 

以下是完整的扫雷游戏代码:

 

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

 

#define ROWS 8

#define COLS 8

#define MINES 10

 

char board[ROWS][COLS];

char display[ROWS][COLS];

 

void initializeBoard() {

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            display[i][j] = '*';

        }

    }

 

    int count = 0;

    srand(time(NULL));

    while (count < MINES) {

        int row = rand() % ROWS;

        int col = rand() % COLS;

        if (board[row][col] != 'M') {

            board[row][col] = 'M';

            count++;

        }

    }

 

    for (int i = 0; i < ROWS; i++){

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            if (board[i][j] != 'M') {

                int mineCount = 0;

                for (int di = -1; di <= 1; di++) {

                    for (int dj = -1; dj <= 1; dj++) {

                        int ni = i + di;

                        int nj = j + dj;

                        if (ni >= 0 && ni < ROWS && nj >= 0 && nj < COLS && board[ni][nj] == 'M') {

                            mineCount++;

                        }

                    }

                }

                board[i][j] = mineCount == 0 ? '0' : ('0' + mineCount);

            }

        }

    }

}

 

void printBoard() {

    printf(" ");

    for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("%2d ", j + 1);

    }

    printf("\n");

 

    printf(" +-");

    for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("--");

    }

    printf("-+\n");

 

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        printf("%2d| ", i + 1);

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            printf("%c ", display[i][j]);

            printf(" ");

        }

        printf("|\n");

    }

 

    printf(" +-");

    for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("--");

    }

    printf("-+\n");

}

 

void handleInput() {

    int row, col;

    printf("Enter row and column (1-%d 1-%d): ", ROWS, COLS);

    scanf("%d %d", &row, &col);

 

    row--;

    col--;

 

    if (row < 0 || row >= ROWS || col < 0 || col >= COLS || display[row][col] != '*') {

        printf("Invalid input! Please try again.\n");

        return;

    }

 

    if (board[row][col] == 'M') {

        printf("Game Over! You hit a mine.\n");

        for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

            for (int j = 0; j < COLS; j++) {

                if (board[i][j] == 'M') {

                    display[i][j] = 'M';

                }

            }

        }

        printBoard();

        exit(0);

    } else {

        display[row][col] = board[row][col];

    }

}

 

int checkWin() {

    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

        for (int j = 0; j < COLS; j++) {

            if (board[i][j] != 'M' && display[i][j] == '*') {

                return 0;

            }

        }

    }

    return 1;

}

 

int main() {

    initializeBoard();

    printBoard();

 

    while (1) {

        handleInput();

        printBoard();

 

        if (checkWin()) {

            printf("Congratulations! You win!\n");

            break;

        }

    }

 

    return 0;

}

运行示例:​ 1 2 3 4 5 6 7 8 

  +-------------------------+

1| * * * * * * * * |

2| * * * * * * * * |

3| * * * * * * * * |

4| * * * * * * * * |

5| * * * * * * * * |

6| * * * * * * * * |

7| * * * * * * * * |

8| * * * * * * * * |

  +-------------------------+

Enter row and column (1-8 1-8): 1 1

   1 2 3 4 5 6 7 8 

  +-------------------------+

1| 0 * * * * * * * |

2| * * * * * * * * |

3| * * * * * * * * |

4| * * * * * * * * |

5| * * * * * * * * |

6| * * * * * * * * |

7| * * * * * * * * |

8| * * * * * * * * |

  +-------------------------+

Enter row and column (1-8 1-8): 1 2

   1 2 3 4 5 6 7 8 

  +-------------------------+

1| 0 1 * * * * * * |

2| * * * * * * * * |

3| * * * * * * * * |

4| * * * * * * * * |

5| * * * * * * * * |

6| * * * * * * * * |

7| * * * * * * * * |

8| * * * * * * * * |

  +-------------------------+

 

 

五、总结与拓展​

 

通过这个扫雷游戏项目,我们深入实践了 C 语言中的数组和函数。数组用于存储和管理游戏板的状态,而函数将游戏逻辑模块化,使代码更清晰、更易于维护。我们实现了游戏的初始化、玩家交互、游戏状态更新和胜利检测等功能。​

对于新手来说,这是一个很好的练习项目,可以巩固数组和函数的知识,并体会如何将这些基础知识应用到实际的项目中。你可以尝试对这个游戏进行拓展,例如增加标记地雷的功能、调整游戏难度级别(通过改变游戏板大小和地雷数量)、添加计时功能等,以进一步提升你的编程技能。​

希望这个项目能为你带来乐趣和收获,如果你在实现过程中有任何问题或想法,欢迎在评论区留言交流!让我们一起享受编程带来的挑战与成就感。​

内容概要:本文详细介绍了如何利用Simulink进行自动代码生成,在STM32平台上实现带57次谐波抑制功能的霍尔场定向控制(FOC)。首先,文章讲解了所需的软件环境准备,包括MATLAB/Simulink及其硬件支持包的安装。接着,阐述了构建永磁同步电机(PMSM)霍尔FOC控制模型的具体步骤,涵盖电机模型、坐标变换模块(如ClarkPark变换)、PI调节器、SVPWM模块以及用于抑制特定谐波的陷波器的设计。随后,描述了硬件目标配置、代码生成过程中的注意事项,以及生成后的C代码结构。此外,还讨论了霍尔传感器的位置估算、谐波补偿器的实现细节、ADC配置技巧、PWM死区时间换相逻辑的优化。最后,分享了一些实用的工程集成经验,并推荐了几篇有助于深入了解相关技术优化控制效果的研究论文。 适合人群:从事电机控制系统开发的技术人员,尤其是那些希望掌握基于Simulink的自动代码生成技术,以提高开发效率控制精度的专业人士。 使用场景及目标:适用于需要精确控制永磁同步电机的应用场合,特别是在面对高次谐波干扰导致的电流波形失真问题时。通过采用文中提供的解决方案,可以显著改善系统的稳定性性能,降低噪声水平,提升用户体验。 其他说明:文中不仅提供了详细的理论解释技术指导,还包括了许多实践经验教训,如霍尔传感器处理、谐波抑制策略的选择、代码生成配置等方面的实际案例。这对于初学者来说是非常宝贵的参考资料。
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