c语言实现2048小游戏

ros2752292024-04-08 16:06
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>

int best = 0 ;


// 定义2048游戏的结构体 
typedef struct { 
	int martix[16];			// 当前4*4矩阵的数字 
	int martixPrior[16];	// 上一步的4*4矩阵的数字 
	int emptyIndex[16];		// 空位置的索引值 
	int emptyCount;			// 空位置的数量 
	int score;				// 当前的分数 
	int step;				// 记录操作步数 
}Game;

int solve_best(int best){
	FILE *file;

    file = fopen("C:/Users/Redmi/Desktop/a.txt", "w"); // 以写入方式打开文件，如果文件不存在则创建
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return -1;
    }

    // 向文件中写入内容
    fprintf(file, "%d", best);


    fclose(file); // 关闭文件
}

int get_best(){
	FILE *file;

    // 打开文件以读取原有数字
    file = fopen("C:/Users/Redmi/Desktop/a.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file for reading");
        return -1;
    }
	
	int num = 0 ;
	
    // 读取原有数字
    int originalNumber;
    if (fscanf(file, "%d", &num) != 1) {
        perror("Error reading original number from file");
        fclose(file);
        return -1;
    }
	
    fclose(file); // 关闭文件
    return num ;
}

// 生成[min, max]的随机整数
int RandomInt(int min, int max) {	
	srand((unsigned)time(NULL) + rand());	//以时间为随机种子
	return min + rand() % (max - min + 1);
}


// 结构体的初始化 
void gameInit(Game *game) {
	int i;
	
	game->score = 0;
	game->step = 0;
	game->emptyCount = 16;
	for(i = 0; i < 16; i++) { 
		game->martix[i] = 0;
		game->martixPrior[i] = 0;
		game->emptyIndex[i] = -1;
	}
}


// 空位检测
void emptyDetect(Game *game) {
	int i = 0, j = 0;
	
	game->emptyCount = 0;
	for(i = 0; i < 16; i++) { game->emptyIndex[i] = -1; }
	for(i = 0; i < 16; i++) {
		if (game->martix[i] == 0) {
			game->emptyIndex[j++] = i;
			game->emptyCount++;
		}
	}
}


// 在随机空位生成数字
void numberGenerate(Game *game) {
	int pos, numberIs4;
	
	numberIs4 = RandomInt(0, 3);	// 生成数字4的概率，这里为 1/4 
	pos = game->emptyIndex[RandomInt(0, game->emptyCount - 1)];
	
	if (numberIs4 == 0) { game->martix[pos] = 4; } else { game->martix[pos] = 2; }
} 


// 获取某行或某列
int *getLine(int *martix, int row, int col) {
	int i, *array;
	
	array = (int *)malloc(sizeof(int)*4);
	for (i = 0; i < 4; i++) {
		if (col != -1) { *(array+i) = *(martix + col+(i*4)); }
		if (row != -1) { *(array+i) = *(martix + row*4+i); }
	}
	
	return array;
} 


// 数字边缘对齐 
int *numberAlign(int *array, int reverse) {
	// reverse : 0: 向左对齐、向上对齐;  1: 向右对齐，向下对齐
	// 0 0 2 0 --> 2 0 0 0
	// 2 0 2 0 --> 2 2 0 0
	
	int i, j;
	int *newArray;
	
	newArray = (int *)malloc(sizeof(int)*4);
	for(j = 0; j < 4; j++) { *(newArray + j) = 0; }
	
	if (reverse == 0) {
		j = 0;
		for(i = 0; i < 4; i++) {
			if (*(array + i) != 0) { 
				*(newArray + j) = *(array + i);
				j++;
			}
		}
	}
	
	if (reverse == 1) {
		j = 3;
		for(i = 3; i >= 0; i--) {
			if (*(array + i) != 0) {
				*(newArray + j) = *(array + i);
				j--;
			}
		}
	}
	
	return newArray;
}


// 相邻数字相加
int *numberMerge(Game *game, int *array, int reverse) {
	int i, j, num1, num2;
	int *newArray;
	
	newArray = (int *)malloc(sizeof(int)*4);
	
	if (reverse == 0) {
		j = 0;
		for (i = 0; i < 4; i++) {
			num1 = *(array + i);
			num2 = 0;
			if (i != 3) { num2 = *(array + i + 1); } 
			
			if (num1 == num2 && num1 > 0 && num2 > 0) {
				*(newArray + j) = num1 + num2;
				*(array + i + 1) = 0;
				game->score += (num1 + num2); 
			} else {
				*(newArray + j) = *(array + i);
			}
			j++;
		}
	}
	
	if (reverse == 1) {
		j = 3;
		for (i = 3; i >= 0; i--) {
			num1 = *(array + i);
			num2 = 0;
			if (i != 0) { num2 = *(array + i - 1); }
			
			if (num1 == num2 && num1 > 0 && num2 > 0) {
				*(newArray + j) = num1 + num2;
				*(array + i - 1) = 0;
				game->score += (num1 + num2);
			} else {
				*(newArray + j) = *(array + i);
			}
			j--;
		}
	}
	
	return newArray;
}


// 数字移动
void numberMoving(Game *game, int direction) {
	
	int *line[4];
	int i, j;
	
	switch(direction) {
		case 1:
			for (i = 0; i < 4; i++) {
				line[0] = getLine(game->martix, i, -1);
				line[1] = numberAlign(line[0], 0);
				line[2] = numberMerge(game, line[1], 0);
				line[3] = numberAlign(line[2], 0);
				for (j = 0; j < 4; j++) { 
					game->martix[i*4+j] = *(line[3] + j);
					game->martixPrior[i*4+j] = *(line[0] + j);
				}
			}
			break;
		
		case 2:
			for(i = 0; i < 4; i++) {
				line[0] = getLine(game->martix, i, -1);
				line[1] = numberAlign(line[0], 1);
				line[2] = numberMerge(game, line[1], 1);
				line[3] = numberAlign(line[2], 1);
				for (j = 0; j < 4; j++) { 
					game->martix[i*4+j] = *(line[3] + j);
					game->martixPrior[i*4+j] = *(line[0] + j);
				}
			}
			break;
		
		case 3:
			for(i = 0; i < 4; i++) {
				line[0] = getLine(game->martix, -1, i);
				line[1] = numberAlign(line[0], 0);
				line[2] = numberMerge(game, line[1], 0);
				line[3] = numberAlign(line[2], 0);
				for (j = 0; j < 4; j++) { 
					game->martix[i+4*j] = *(line[3] + j);
					game->martixPrior[i+4*j] = *(line[0] + j);
				}
			}
			break;
		
		case 4:
			for(i = 0; i < 4; i++) {
				line[0] = getLine(game->martix, -1, i);
				line[1] = numberAlign(line[0], 1);
				line[2] = numberMerge(game, line[1], 1);
				line[3] = numberAlign(line[2], 1);
				for (j = 0; j < 4; j++) { 
					game->martix[i+4*j] = *(line[3] + j); 
					game->martixPrior[i+4*j] = *(line[0] + j);
				}
			}
			break;
	}
	
	for (j = 0; j < 4; j++) { free(line[j]); }

}


// 游戏结束判定
int gameOverDetect(Game *game) {
	// 当判定为输时返回 1 
	
	int i, j, row, col;
	
	if (game->emptyCount > 0) { return 0; }
	for (i = 0; i < 16; i++) {
		int numberBeside[4] = {0, 0, 0, 0};		// 相邻上下左右四个位置的数字
		
		row = i / 4;
		col = i % 4;
		if (row - 1 >= 0) { numberBeside[0] = game->martix[(row-1)*4+col]; }		// 获取上面的数字
		if (row + 1 < 4) { numberBeside[1] = game->martix[(row+1)*4+col]; }			// 获取下面的数字 
		if (col - 1 >= 0) { numberBeside[2] = game->martix[row*4+(col-1)]; }		// 获取左边的数字 
		if (col + 1 < 4) { numberBeside[3] = game->martix[row*4+(col+1)]; }			// 获取右边的数字 
		
		for(j = 0; j < 4; j++) {
			if (game->martix[i] == numberBeside[j]) { return 0; }
		}
	}
	
	return 1;
} 


// 键盘操作 
int keyboardPress() {
	// 返回值: 0: 无效操作; 1、2、3、4: 左右上下;

	int charAscii;
	
	charAscii = _getch();
	if (charAscii == 65 || charAscii == 97) { return 1; }		// A, 左
	if (charAscii == 68 || charAscii == 100) { return 2; }		// D, 右
	if (charAscii == 87 || charAscii == 119) { return 3; }		// W, 上
	if (charAscii == 83 || charAscii == 115) { return 4; }		// S, 下 
	
	return 0;
}


// 检查数字是否移动过
int checkNumberMove(Game *game) {
	// 返回值: 0: 数字没有移动过; 1: 数字移动过 
	int i;
	
	for(i = 0; i < 16; i++) {
		if (game->martix[i] != game->martixPrior[i]) { return 1; } 
	}
	return 0;
}


// 游戏开始时随机生成2个数字 
void gameStart(Game *game) {
	int i;
	gameInit(game);
	emptyDetect(game);
	numberGenerate(game);
	emptyDetect(game);
	numberGenerate(game);
	emptyDetect(game);
}


// 绘制画面
void drawGame(Game *game) {
	int row;

	system("cls");
	printf("\n      GAME : 2 0 4 8 BEST : %d    \n",best);
	printf("\n按键说明:  W:上  A:左  S:下  D:右\n\n");
	for(row = 0; row < 4; row++) {
		if (row == 0) { printf("---------------------------------\n"); }
		printf("|\t|\t|\t|\t|\n");
		if (game->martix[row*4] != 0) { printf("|%7d", game->martix[row*4]); } else { printf("|\t"); }
		if (game->martix[row*4+1] != 0) { printf("|%7d", game->martix[row*4+1]); } else { printf("|\t"); }
		if (game->martix[row*4+2] != 0) { printf("|%7d", game->martix[row*4+2]); } else { printf("|\t"); }
		if (game->martix[row*4+3] != 0) { printf("|%7d|\n", game->martix[row*4+3]); } else { printf("|\t|\n"); }
		printf("|\t|\t|\t|\t|\n");
		printf("---------------------------------\n");
	}
	printf("步数: %d\n分数: %d\n\n", game->step, game->score);
} 


// 主程序 
int main() {
	Game *gamePtr;
	int key;
	best = get_best() ;
	gamePtr = (Game *)malloc(sizeof(Game));
	gameInit(gamePtr);
	gameStart(gamePtr);
	drawGame(gamePtr);

	while(gameOverDetect(gamePtr) != 1) {
		key = keyboardPress();
		
		// 移动数字后生成数字 
		if (key != 0) {
			numberMoving(gamePtr, key);
			if (checkNumberMove(gamePtr) != 0) {
				emptyDetect(gamePtr);
				numberGenerate(gamePtr);
				emptyDetect(gamePtr);
				gamePtr->step += 1;
				drawGame(gamePtr); 
			}
		}
	}
	printf("%d\n",gamePtr->score);
	if(gamePtr->score > best){
		solve_best(best) ;
	}
	printf("\n游 戏 结 束 ！\n"); 
	return 0;
}

效果 :

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