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华为OD机试贪吃蛇游戏
Java实现方案
#### 游戏概述
华为OD机试中的“
贪吃蛇”是一个典型的编程挑战，旨在评估候选人的算法设计能力和编码技巧。该游戏的核心目标是通过键盘控制蛇的方向，在不撞墙或自身体的情况下尽可能多地获取食物以提高
分数[^1]。
#### 设计思路
在
Java中实现
贪吃蛇游戏的关键在于合理的设计架构和清晰的逻辑划
分。以下是几个核心模块及其功能说明：
1. **地图管理**：利用二维数组表示游戏区域。
2. **蛇体操作**：使用`ArrayList`存储蛇的身体坐标，并动态更新其位置。
3. **食物生成**：随
机生成食物的位置，确保不在蛇身上。
4. **用户输入处理**：监听用户的按键事件来改变蛇的移动方向。
5. **碰撞检测**：检查蛇是否撞到墙壁或其他部
分。
#### 实现细节
下面展示了一个简化版的
Java实现代码片段：
```
java
import
java.awt.*;
import
javax.swing.*;
import
java.util.Random;
import
java.util.ArrayList;
public class SnakeGame extends JFrame {
private final int WIDTH = 300; // 地图宽度
private final int HEIGHT = 300; // 地图高度
private final int DOT_SIZE = 10; // 每格大小
private final int ALL_DOTS = WIDTH * HEIGHT /
(DOT_SIZE * DOT_SIZE
);
private final int RAND_POS = 29;
private final int DELAY = 140;
private ArrayList<Point> snakeDots = new ArrayList<>
();
private Point applePosition = null;
private boolean leftDirection = false;
private boolean rightDirection = true;
private boolean upDirection = false;
private boolean downDirection = false;
private boolean inGame = true;
private Timer timer;
public SnakeGame
() {
initUI
();
initializeSnakeAndApple
();
addKeyListener
(new TAdapter
());
setFocusable
(true
);
startGameLoop
();
}
private void initUI
() {
setTitle
("Greedy Snake"
);
setSize
(WIDTH, HEIGHT
);
setDefaultCloseOperation
(JFrame.EXIT_ON_CLOSE
);
setBackground
(Color.BLACK
);
setLocationRelativeTo
(null
);
setVisible
(true
);
}
private void initializeSnakeAndApple
() {
Random rand = new Random
();
for
(int i=0;i<3;i++
) {
snakeDots.add
(new Point
(i*DOT_SIZE,DOT_SIZE
));
}
applePosition = new Point
(rand.nextInt
(RAND_POS
)*DOT_SIZE,
rand.nextInt
(RAND_POS
)*DOT_SIZE
);
while
(snakeDots.contains
(applePosition
)) {
applePosition.setLocation
(
rand.nextInt
(RAND_POS
)*DOT_SIZE,
rand.nextInt
(RAND_POS
)*DOT_SIZE
);
}
}
private void move
() {
Point head = snakeDots.get
(0
);
if
(leftDirection
){
head.x
-= DOT_SIZE;
}else if
(rightDirection
){
head.x += DOT_SIZE;
}else if
(upDirection
){
head.y
-= DOT_SIZE;
}else if
(downDirection
){
head.y += DOT_SIZE;
}
checkCollision
(head
);
if
(inGame
){
snakeDots.remove
(snakeDots.size
()-1
);
snakeDots.add
(0,new Point
(head
));
repaint
();
}
}
private void checkCollision
(Point head
) {
if
((head.x < 0
)||
(head.x >=WIDTH
)||
(head.y < 0
)||
(head.y >=HEIGHT
)){
gameOver
();
}
if
(snakeDots.subList
(1,snakeDots.size
()).contains
(head
)){
gameOver
();
}
if
(head.equals
(applePosition
)){
snakeDots.add
(new Point
(-1,
-1
)); // 延长蛇身
generateNewAppleLocation
();
}
}
private void generateNewAppleLocation
(){
Random rand = new Random
();
do{
applePosition.setLocation
(
rand.nextInt
(RAND_POS
)*DOT_SIZE,
rand.nextInt
(RAND_POS
)*DOT_SIZE
);
}while
(snakeDots.contains
(applePosition
));
}
private void gameOver
(){
inGame=false;
JOptionPane.showMessageDialog
(this,"Game Over!"
);
System.exit
(0
);
}
@Override
public void paint
(Graphics g
){
super.paint
(g
);
Graphics2D g2d=
(Graphics2D
)g;
if
(!inGame
){
return ;
}
g.setColor
(Color.RED
);
g.fillOval
(applePosition.x,applePosition.y,DOT_SIZE,DOT_SIZE
);
g.setColor
(Color.GREEN
);
for
(Point p : snakeDots
){
g.fillRect
(p.x,p.y,DOT_SIZE,DOT_SIZE
);
}
Toolkit.getDefaultToolkit
().sync
();
}
private void startGameLoop
(){
timer=new Timer
(DELAY,this::actionPerformed
);
timer.start
();
}
protected void actionPerformed
(java.awt.event.ActionEvent evt
){
if
(inGame
){
move
();
}
}
public static void main
(String[] args
) {
SwingUtilities.invokeLater
(SnakeGame::new
);
}
}
```
上述代码展示了如何构建一个基本版本的
贪吃蛇游戏，涵盖了从界面绘制到逻辑控制的主要方面[^2]。
---
#### 关键技术点解析
- **数据结构的选择**: `ArrayList<Point>`用于保存蛇的所有节点位置，便于后续的操作如删除尾巴、添加头部等动作。
- **定时器
机制**: 使用`
javax.swing.Timer`按照固定间隔触发游戏帧刷新，从而驱动整个游戏流程。
- **边界与自身碰撞检测**: 在每次移动后立即执行碰撞检测，一旦发现问题即刻结束游戏并提示玩家失败原因[^3]。
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