伯克利神课 CS61B 游戏项目 Project3 建立我的世界（地图生成）

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

项目背景

此项目是伯克利神课2020 年CS61B Data Structure 建立我的世界游戏项目。项目介绍请看这里。 由伯克利最受欢迎的老师Josh Hug教授。此项目分为两个部分，第一部分是随机生成地图，第二部分是人机交互。此文主要解决第一部分地图自动生成。

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前言

这是一个大的project，前前后后我断断续续做了一个月。真正自己的从无到有设计的迷宫出来的时候是很兴奋的。这个project老师给出的start code很少，不像BearMap骨架很清晰，自己思考怎样算法实现就是了。Project3 更倾向于让你从头到尾设计一个自己的小世界，不局限什么方法，也不限制方法的复杂度。这里没有正确和错误的答案，只有符合要求的答案即可以。这个过程中要不断的问自己，我需要什么类？我需要什么方法？再问自己怎么实现？做这个project我感受最多的感觉是无从下手的惶恐。所以这里将我的设计心路历程贴出来，给无从下手的小伙伴一个参考。

这篇博文着重分析题目要求，思考怎样建立地图，解析项目步骤，使用的是最简单的包里生成方法，没有任何技巧和算法。如果想要更美一些地图，可以看这篇BPS地图生成。

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目录

文章目录

前言

一、项目要求

二、start code 分析

1.Package Core

2. package TileEngine

3. Package inputDemo

三、思路分析

总结

一、项目要求

第一部分：生成随机的世界

要求：

• 2D
• 伪随机生成，只要seed是确定的世界就是确定的
• 至少包括room and hallway
• 房间可以使正方形长方形
• 房间，走廊，大小和位置都是随机的
• 房间和走廊要连接

无从下手的小伙伴可以从lab12做起， lab12 是一个熟悉tile render engine的过程。作为generate world的开胃菜，让你通过一个lab深入了解Tile Engine Package的内容。熟悉怎样在画布上画出自己想要的东西。

第二部分：人机交互

包括在电脑上输入随机种子，键盘控制。

二、start code 分析

1.Package Core 

这是我们主要工作的包，这里提供的类有：

 1）Main.java 用来调用Engine.java中的两种方法，启动游戏。一种是在args输入字符串，worldState接收后生成TETile世界，在做phase1时，不需要用到人机交互。

 2）Engine.java 将一个包含种子的input String 生成 一个 TETile[][] WorldFrame。比如输入字符串： "n123sswwdasdassadwas", "n123sss:q", "lwww". 之后，Engine.java 应该返回一个2D TETile[][] 数组。在这里，定义了世界的长和宽。

 3）RandomUtils 给我们提供了不同的分布方式产生伪随机数字的方法还有shuffle()的方法给我们使用。当然我们也可以使用Java自带的Random，不过这个更加方便。

Random对象是一个“伪随机数”生成器，它可以产生一串无穷的看起来是随机数的数字序列，调用nextInt方法获取序列中的每一个数字。它之所以叫“伪随机数”是因为它产生的序列并不是真正随机的。我们获取不同的序列的方式是向Random的构造器中传入一个数字，这个数字被称为“seed”，如果我们用相同的seed构造Random，那么我们一定会获得完全相同的序列。这里提供了产生随机数的方法uniform(), 重新排列数组 shuffle(), 和返回数字内或一定范围数字内的全排列Permutation()三个方法。

2. package TileEngine

 1）Tileset.java 提供了不同类型的tile选择。有墙，地板，们，玩家等等。也可以自己填写自己喜欢的tile类型在这里面。

 2）TETile.java 定义了一个tile，由字符，字符颜色和背景颜色。你也可以加入自己喜欢的tile图片的路径，不过不添加路径，filepath默认为null。会画出开始定义的字符。

 3）TERender.java 用来提交tile的类。输入四个变量画布的长和宽，和开始画的点(xOffset,yOffset).有2个方法。

 a.initialize()初始化画布，b.renderFrame(TETile[][] world)初始化所有的tile，提交2D数组给屏幕，

 tile画的开始点是 xOffset, yOffset.

3. Package inputDemo

这个包中并不需要我们修改，主要提供给我们测试的数据。

三、思路分析

当我们无从下手的时候，这里采用的是由大到小的思考方式，有点像algorithm中讲的 divide and conquer。

我们分析老师给出的Skeleton知道了我们Phase1的目的是给Engine.java中提供一个生成二维数组TETile[][] world的方法。所以我们先建立一个类叫GeneratorWorld() 这个类input是一串种子seed，输出的是随机生成的TETile[][] world二维数组。即完成 interactWithInputString(String input)这个方法。在Phase2 中，我们再完成interactWithKeyboard()这个方法。

GeneratorWorld()中需要干什么呢？

我们将大问题拆成小问题，剥洋葱一样，一层一层的拆开。

我们这个项目是没有标准答案的，大家设计的地图肯定都不太一样。最重要的是通过这个项目学会怎样将自己的逻辑转变伪代码实现。初次写的时候我的个人感觉是不要在乎你的代码是否不精简，是否效率低。代码多几行，多即使行都没关系。最重要的是清晰，让人一眼能看懂你的逻辑。代码写的清晰最重要的是你的逻辑清晰，我建议在写代码前要把整个逻辑想清楚，在做这个大项目的过程中，深深的感觉得最难debug的错误就是逻辑错误了。

这里介绍几个想到的不同的思路：

思路零：开始面对这个项目时候，没有任何思路。我想我先用最简单的方法将其实现在考虑优化的事情。先画出随机房间，再连接房间的思路。随机房间生成用Random 随机产生poision, width,height这三个变量。再将随机产生的房间存入到List&l