【CSP试题回顾】201604-2-俄罗斯方块

CSP-201604-2-俄罗斯方块

关键点：碰撞检测+绘制终态图

1.碰撞检测

碰撞检测是此程序中的一个关键环节，用于判断俄罗斯方块是否能够被放置在当前位置。这是通过canPlace函数实现的。下面是canPlace函数的具体内容和工作方式：

bool canPlace(int row, int col) { // 检查板块是否能够放到当前位置
    for (int i = 0; i < piece.size(); ++i) {
        for (int j = 0; j < piece[0].size(); ++j) {
            if (piece[i][j] == 1) { // 如果板块的这一部分是实心的
                if (row + i >= 15 || col + j >= 10 || grid[row + i][col + j] == 1)  return false;
            }
        }
    }
    return true;
}

这个函数接受两个参数：row和col，分别代表放置板块的起始行和列。函数逐个遍历板块的每个小方块，如果遇到板块的一个实心部分（即piece[i][j]为1）：

• 它会检查这个实心部分是否会超出方格图底部（row + i >= 15）或右边界（col + j >= 10），或者这个位置在方格图上已经有一个方块（grid[row + i][col + j] == 1）。
• 如果上述任一条件为真，则当前位置不能放置板块，函数返回false。
• 如果所有实心部分都没有碰撞，函数返回true，表示板块可以放置在这个位置。

2.绘制终态图

绘制终态图是指在碰撞检测后，确定了板块的最终位置，然后在方格图上更新这个位置的过程。这是通过placePiece函数实现的。这里是它的具体实现：

void placePiece(int row, int col) { // 将板块放置到方格图上
    for (int i = 0; i < piece.size(); ++i) {
        for (int j = 0; j < piece[0].size(); ++j) {
            if (piece[i][j] == 1) { // 如果板块的这一部分是实心的
                grid[row + i][col + j] = 1; // 在方格图上标记为实心
            }
        }
    }
}

在这个函数中，同样通过双重循环遍历板块的每个小方块。对于板块中的每一个实心部分（piece[i][j] == 1）：

• 我们在方格图的对应位置将值更新为1（grid[row + i][col + j] = 1），表示这个位置现在有一个方块。

这样，一旦所有必要的更新完成后，方格图就会反映出板块的最终位置，这就完成了绘制终态图的过程。在这之后，程序将遍历和打印出更新后的方格图，以显示板块下落后的最终状态。

解题思路

代码通过逐行检查来模拟板块的下落过程，直到找到一个合适的位置来放置板块，然后更新方格图，并输出最终结果。

1. 初始化方格图和板块形状

• grid变量存储了15行10列的方格图，使用二维向量表示。如果某个元素为0，则表示对应位置没有方块；如果为1，则表示已有方块。
• piece变量存储了新加入的板块的形状，也是一个4行4列的二维向量。这个板块形状包含了4个小方块，以1表示。

2. 输入

• 通过标准输入接收方格图和板块形状的具体值。
• 接收一个整数n，表示板块下落时最左边的列（注意，输入的列是从1开始计数的，所以在程序内部需要将其减去1以转换为基于0的索引）。

3. 模拟板块下落

• 程序定义了一个canPlace函数来检查当前位置是否可以放置板块。它遍历板块的每一个小方块，检查放置后是否会超出方格图的边界或与已有方块冲突。
• 在主循环中，程序从方格图的最上方开始向下遍历，使用canPlace检查每一行是否能够放下当前的板块。一旦找到一个位置无法放置板块，就记录上一个可以放置的位置，然后跳出循环。

4. 放置板块

• 一旦确定了板块的最终位置，程序使用placePiece函数将板块放置在方格图上。这个函数遍历板块的每一个小方块，如果该小方块存在（即值为1），则将对应的方格图位置更新为1。

5. 输出结果

• 最后，程序遍历并输出更新后的方格图。每一行输出后跟一个换行符。

完整代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int n, finalRow;
vector<vector<int>> grid(15, vector<int>(10)), piece(4, vector<int>(4));

bool canPlace(int row, int col) { // 检查板块是否能够放到当前位置
    for (int i = 0; i < piece.size(); ++i) {
        for (int j = 0; j < piece[0].size(); ++j) {
            if (piece[i][j] == 1) {
                if (row + i >= 15 || grid[row + i][col + j] == 1)  return false;
            }
        }
    }
    return true;
}

void placePiece(int row, int col) { // 将板块放置到方格图上
    for (int i = 0; i < piece.size(); ++i) {
        for (int j = 0; j < piece[0].size(); ++j) {
            if (piece[i][j] == 1) grid[row + i][col + j] = 1;
        }
    }
}

int main() {
    for (int i = 0; i < 15; i++) { // 输入初始的方格图
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            cin >> grid[i][j];
        }
    }
    for (int i = 0; i < 4; i++) { // 输入新加入的板块形状
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            cin >> piece[i][j];
        }
    }
    cin >> n;
    n -= 1; // 调整为基于0的索引

    for (int row = 0; row < 15; row++) { // 模拟板块下落
        if (canPlace(row, n)) finalRow = row;
        else break;
    }
    placePiece(finalRow, n); // 放置板块

    for (int i = 0; i < 15; i++) { // 输出最终的方格图
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            cout << grid[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}