Flutter for OpenHarmony游戏集合App实战之数字拼图滑动交换

通过网盘分享的文件：game_flutter_openharmony.zip

链接: https://pan.baidu.com/s/1ryUS1A0zcvXGrDaStu530w 提取码: tqip

前言

上一篇讲了数字拼图的打乱，这篇来聊聊滑动交换的逻辑。

数字拼图的玩法是点击空格旁边的数字，数字就会滑到空格位置。只有和空格相邻的数字才能移动。

点击处理

void _tap(int index) {
  int empty = tiles.indexOf(0);
  bool canSwap = (index == empty - 1 && empty % size > 0) ||
                 (index == empty + 1 && empty % size < size - 1) ||
                 (index == empty - size) || (index == empty + size);
  if (canSwap) {
    setState(() {
      tiles[empty] = tiles[index];
      tiles[index] = 0;
      moves++;
      if (_checkWin()) _showWinDialog();
    });
  }
}

这是点击处理的核心方法，接收点击的格子索引作为参数。让我逐段解释：

找到空格

int empty = tiles.indexOf(0);

indexOf方法在列表中查找元素，返回第一个匹配元素的索引。

这里找到0（空格）的位置。因为每次移动后空格位置会变，所以每次点击都要重新找。

判断能否交换

bool canSwap = (index == empty - 1 && empty % size > 0) ||
               (index == empty + 1 && empty % size < size - 1) ||
               (index == empty - size) || (index == empty + size);

这是一个复合布尔表达式，用||连接四个条件，任一条件为真就可以交换。

点击的位置必须和空格相邻才能交换。让我详细解释四个条件：

左边相邻

index == empty - 1 && empty % size > 0

这个条件判断点击位置是否在空格左边：

• index == empty - 1：点击位置的索引比空格小1
• empty % size > 0：空格不在最左列（列号大于0）

为什么要第二个条件？看这个例子：

索引布局：
0  1  2  3
4  5  6  7
8  9  10 11
12 13 14 15

如果空格在索引4（第二行第一个），索引3（第一行最后一个）虽然比4小1，但它们不相邻！

empty % size得到空格的列号，如果是0说明在最左列，左边没有格子。

右边相邻

index == empty + 1 && empty % size < size - 1

同样的逻辑：

• index == empty + 1：点击位置的索引比空格大1
• empty % size < size - 1：空格不在最右列（列号小于3）

如果空格在索引3（第一行最后一个），索引4虽然比3大1，但它们不相邻。

上边相邻

index == empty - size

点击位置的索引比空格小size（4），说明在上一行同一列。

这个不需要额外的边界检查，因为如果空格在第一行，empty - size会是负数，不可能等于任何有效索引。

下边相邻

index == empty + size

点击位置的索引比空格大size（4），说明在下一行同一列。

同样不需要额外检查，如果空格在最后一行，empty + size会超出数组范围。

为什么左右要额外检查而上下不用

一维数组里，索引连续但位置不一定相邻。

索引3和4的位置：
0  1  2  [3]
[4] 5  6  7

索引3和4相差1，但在棋盘上一个在右边缘，一个在左边缘，不相邻。

而索引0和4相差4（size），在棋盘上是上下关系，一定相邻。

所以左右移动要检查empty % size，确保不跨行；上下移动不需要额外检查。

执行交换

setState(() {
  tiles[empty] = tiles[index];
  tiles[index] = 0;
  moves++;
  if (_checkWin()) _showWinDialog();
});

如果可以交换，在setState里执行：

1. 把点击位置的数字移到空格位置
2. 把点击位置设为0（变成新的空格）
3. 步数加1
4. 检查是否胜利

为什么用setState

setState通知Flutter框架状态变了，需要重新build。

如果不用setState，tiles数组虽然变了，但UI不会更新，玩家看不到变化。

胜利检查

bool _checkWin() {
  for (int i = 0; i < tiles.length - 1; i++) {
    if (tiles[i] != i + 1) return false;
  }
  return tiles.last == 0;
}

这个方法检查拼图是否完成。

检查前15个位置

for (int i = 0; i < tiles.length - 1; i++) {
  if (tiles[i] != i + 1) return false;
}

遍历索引0到14（tiles.length - 1 = 15，不包括15）：

• 索引0应该是1
• 索引1应该是2
• ...
• 索引14应该是15

如果任何一个位置的值不等于索引+1，立即返回false。

检查最后一个位置

return tiles.last == 0;

tiles.last是列表的最后一个元素，应该是0（空格）。

正确顺序是[1, 2, 3, ..., 15, 0]。

为什么分开检查

可以合并成一个循环：

bool _checkWin() {
  for (int i = 0; i < tiles.length; i++) {
    int expected = (i + 1) % tiles.length;  // 0,1,2,...,15 -> 1,2,3,...,0
    if (tiles[i] != expected) return false;
  }
  return true;
}

但分开写更清晰，而且性能差不多。

点击事件绑定

return GestureDetector(
  onTap: () => _tap(i),
  child: Container(...),
);

每个数字块都用GestureDetector包裹，检测点击事件。

• onTap：点击回调
• () => _tap(i)：箭头函数，调用_tap并传入当前索引i

为什么用箭头函数

// 正确
onTap: () => _tap(i),

// 错误！
onTap: _tap(i),  // 这会立即调用_tap，而不是等点击时调用

onTap需要一个函数，不是函数的返回值。

() => _tap(i)创建一个新函数，点击时才执行。

空格不绑定事件

if (value == 0) return Container(...);  // 没有GestureDetector
return GestureDetector(...);

空格的渲染代码在前面，直接return了Container，没有包裹GestureDetector。

点击空格没有意义，所以不需要处理。

步数显示

Padding(padding: const EdgeInsets.all(16), child: Text('步数: $moves', style: const TextStyle(fontSize: 20))),

顶部显示当前步数。

• $moves：字符串插值，把moves变量的值插入字符串
• fontSize: 20：字号20，比较醒目

玩家可以追求更少步数完成。15拼图的最优解通常在50-80步之间。

提示文字

const Padding(padding: EdgeInsets.all(16), child: Text('点击数字移动到空位', style: TextStyle(color: Colors.grey))),

底部灰色提示，告诉玩家怎么操作。

• color: Colors.grey：灰色，不抢眼
• const：整个Widget是编译时常量，性能更好

胜利对话框

void _showWinDialog() {
  showDialog(context: context, builder: (_) => AlertDialog(
    title: const Text('恭喜!'), content: Text('完成拼图! 步数: $moves'),
    actions: [TextButton(onPressed: () { Navigator.pop(context); setState(_initGame); }, child: const Text('再来一局'))],
  ));
}

游戏胜利时弹出对话框。

showDialog

showDialog(context: context, builder: (_) => AlertDialog(...))

showDialog是Flutter显示对话框的方法：

• context：BuildContext，用于定位对话框
• builder：构建对话框的函数，参数是context（这里用_忽略）

AlertDialog

AlertDialog(
  title: const Text('恭喜!'),
  content: Text('完成拼图! 步数: $moves'),
  actions: [...],
)

Material Design的标准对话框：

• title：标题
• content：内容，显示步数
• actions：底部按钮

再来一局按钮

TextButton(
  onPressed: () { Navigator.pop(context); setState(_initGame); },
  child: const Text('再来一局'),
)

点击按钮时：

1. Navigator.pop(context)：关闭对话框
2. setState(_initGame)：重新初始化游戏

动画效果

当前实现是瞬间交换，没有动画。如果想加滑动动画，可以用AnimatedPositioned：

AnimatedPositioned(
  duration: Duration(milliseconds: 200),
  left: (index % size) * cellSize,
  top: (index ~/ size) * cellSize,
  child: ...,
)

但这需要改用Stack布局，每个数字块用Positioned定位，比较复杂。

另一种方案是用AnimatedSwitcher：

AnimatedSwitcher(
  duration: Duration(milliseconds: 200),
  child: Container(
    key: ValueKey(tiles[i]),  // key变化时触发动画
    ...
  ),
)

当前简化处理，没有动画也能玩。

索引和坐标的转换

一维索引和二维坐标的转换公式：

// 索引 -> 坐标
int row = index ~/ size;  // 整除得到行号
int col = index % size;   // 取余得到列号

// 坐标 -> 索引
int index = row * size + col;

举例，size=4时：

• 索引5：row = 5 ~/ 4 = 1，col = 5 % 4 = 1，即第2行第2列
• 第3行第2列：index = 2 * 4 + 1 = 9

这个转换在很多地方用到，比如判断边界、计算相邻位置、渲染时计算坐标。

完整的游戏流程

1. 初始化：生成有序数组，打乱
2. 渲染：GridView显示16个格子
3. 点击：判断是否相邻，交换
4. 检查：每次移动后检查是否胜利
5. 胜利：弹出对话框，可以重新开始

小结

这篇讲了数字拼图的滑动交换，核心知识点：

• indexOf找空格: 每次点击都要重新找0的位置
• 相邻判断: 四个方向的条件，左右要额外检查边界
• 边界检查 : empty % size判断列号，防止跨行
• 数组交换: 两行代码完成，先移数字再设空格
• setState: 通知Flutter更新UI
• 胜利条件: [1,2,3,...,15,0]
• 步数统计: 每次有效移动加1
• GestureDetector: 检测点击事件
• 箭头函数 : () => _tap(i)延迟执行

滑动交换是数字拼图的核心操作，理解了相邻判断的逻辑，游戏就完成了。

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