1 /**--------------------------------------------------------------**/  2 /**名称：大大维的2048v1                            日期:2017/2/1**/  3 /**描述：简单地实现了2048的基本功能                            **/  4 /**存在的问题：由于使用了全局刷新，游戏运行中会出现闪屏现象；  5 不能够存储玩家的游戏记录；由于不是图形化界面，用户界面较丑；  6 不能改变游戏的地图大小                                          **/  7 /**笔者会在后续版本逐步完善这些问题!!!                         **/  8 /**-------------------------------------------------------------**/  9 /**申明: 1.本程序由大大维独自编写，转载、引用请注明出处 10          2.本程序注释掉的部分，笔者认为理论上可以替代后续的代码， 11          但存在错误。笔者未发现错误原因，如有高手发现，请联系笔者 12          3.程序中若存在BUG请联系笔者 13          4.笔者联系方式   1329423134@qq.com                     **/ 14 /**-------------------------------------------------------------**/ 15 #include<iostream> 16 #include<string> 17 #include<vector> 18 #include<ctime> 19 #include<cstdlib> 20 #include<conio.h> 21 using namespace std; 22 constexpr unsigned HIGH=4; 23 constexpr unsigned LENG=4; 24 ///当前地图状态:READY，即()，可以进行moveAndAddData()操作;WAIT，即[],可以进行chooseMapSpace()操作 25 enum state {READY,WAIT}; 26 ///当前操作块的移动方向:UP,上;DOWN,下;LEFT,左;RIGHT,右;DEFAULT,其他 27 enum dir {UP,DOWN,LEFT,RIGHT,DEFAULT}; 28 class Map2048 29 { 30 public: 31     Map2048();///构造函数，初始化数据 32     void moveAndAddData();///移动和相加选中块的数据 33     ///地图压缩 34     void mapSortToUp(); 35     void mapSortToDown(); 36     void mapSortToLeft(); 37     void mapSortToRight(); 38     void dataCreate(unsigned persentOf2);///生成新data 39     bool isLive();///是否存活判断 40     void printMap();///地图打印 41     dir setDir();///输入操作块的移动方向 42     string dataToPrintData(int n);///data到printData的转换函数 43     unsigned getScore(); 44 private: 45     unsigned data[HIGH][LENG];///设要显示数据为x，data=http://www.mamicode.com/log2(x)，空白时，data=0 46     string printData[HIGH][LENG];///存储规范化的输出数据 47     unsigned score; 48 }; 49  50 Map2048::Map2048() 51 { 52     for(int i=0; i<HIGH; i++) 53         for(int j=0; j<LENG; j++) 54         { 55             data[i][j]=0; 56         } 57     for(int i=0; i<HIGH; i++) 58         for(int j=0; j<LENG; j++) 59             printData[i][j]=dataToPrintData(data[i][j]); 60     bool initFlag=true; 61     while(initFlag) 62     { 63         srand((unsigned)time(NULL)); 64         int x1=rand()%HIGH,y1=rand()%LENG,x2=rand()%HIGH,y2=rand()%LENG; 65         if(x1!=x2&&y1!=y2) 66         { 67             initFlag=false; 68             data[x1][y1]=data[x2][y2]=2; 69             printData[x1][y1]=dataToPrintData(data[x1][y1]); 70             printData[x2][y2]=dataToPrintData(data[x2][y2]); 71         } 72     } 73     score=0; 74 } 75  76 void Map2048::moveAndAddData() 77 { 78     dir DIR=setDir(); 79     switch(DIR) 80     { 81     case UP: 82     { 83         mapSortToUp(); 84         for(int n=0; n<LENG; n++) 85             for(int m=1; m<HIGH; m++) 86                 if(data[m][n]==data[m-1][n]) 87                 { 88                     data[m-1][n]*=2; 89                     data[m][n]=0; 90                     printData[m-1][n]=dataToPrintData(data[m-1][n]); 91                     printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]); 92                     score+=data[m-1][n]; 93                 } 94         mapSortToUp(); 95         break; 96     } 97     case DOWN: 98     { 99         mapSortToDown();100         for(int n=0; n<LENG; n++)101             for(int m=HIGH-2; m>=0; m--)102                 if(data[m][n]==data[m+1][n])103                 {104                     data[m+1][n]*=2;105                     data[m][n]=0;106                     printData[m+1][n]=dataToPrintData(data[m+1][n]);107                     printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);108                     score+=data[m+1][n];109                 }110         mapSortToDown();111         break;112     }113     case LEFT:114     {115         mapSortToLeft();116         for(int m=0; m<HIGH; m++)117             for(int n=1; n<LENG; n++)118                 if(data[m][n]==data[m][n-1])119                 {120                     data[m][n-1]*=2;121                     data[m][n]=0;122                     printData[m][n-1]=dataToPrintData(data[m][n-1]);123                     printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);124                     score+=data[m][n-1];125                 }126         mapSortToLeft();127         break;128     }129     case RIGHT:130     {131         mapSortToRight();132         for(int m=0; m<HIGH; m++)133             for(int n=LENG-2; n>=0; n--)134                 if(data[m][n]==data[m][n+1])135                 {136                     data[m][n+1]*=2;137                     data[m][n]=0;138                     printData[m][n+1]=dataToPrintData(data[m][n+1]);139                     printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);140                     score+=data[m][n+1];141                 }142         mapSortToRight();143         break;144     }145     case DEFAULT:146         break;147     }148 }149 150 void Map2048::mapSortToUp()///地图向上压缩151 {152     for(int n=0; n<LENG; n++)153         for(int m=0; m<HIGH; m++)154             if(data[m][n]==0)155                 for(int k=m; k<HIGH; k++)156                     if(data[k][n]!=0)157                     {158                         data[m][n]=data[k][n];159                         data[k][n]=0;160                         printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);161                         printData[k][n]=dataToPrintData(data[k][n]);162                         break;163                     }164 }165 166 void Map2048::mapSortToDown()///地图向下压缩167 {168     for(int n=LENG-1; n>=0; n--)169         for(int m=HIGH-1; m>=0; m--)170             if(data[m][n]==0)171                 for(int k=m; k>=0; k--)172                     if(data[k][n]!=0)173                     {174                         data[m][n]=data[k][n];175                         data[k][n]=0;176                         printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);177                         printData[k][n]=dataToPrintData(data[k][n]);178                         break;179                     }180 }181 182 void Map2048::mapSortToLeft()///地图向左压缩183 {184     for(int m=0; m<HIGH; m++)185         for(int n=0; n<LENG; n++)186             if(data[m][n]==0)187                 for(int k=n; k<LENG; k++)188                     if(data[m][k]!=0)189                     {190                         data[m][n]=data[m][k];191                         data[m][k]=0;192                         printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);193                         printData[m][k]=dataToPrintData(data[m][k]);194                         break;195                     }196 }197 198 void Map2048::mapSortToRight()///地图向右压缩199 {200     for(int m=HIGH-1; m>=0; m--)201         for(int n=LENG-1; n>=0; n--)202             if(data[m][n]==0)203                 for(int k=n; k>=0; k--)204                     if(data[m][k]!=0)205                     {206                         data[m][n]=data[m][k];207                         data[m][k]=0;208                         printData[m][n]=dataToPrintData(data[m][n]);209                         printData[m][k]=dataToPrintData(data[m][k]);210                         break;211                     }212 }213 214 void Map2048::dataCreate(unsigned persentOf2)215 {216     vector<int> dataVecX;///加入一个矢量，记录空位置的x坐标217     vector<int> dataVecY;///加入一个矢量，记录空位置的y坐标218     for(int i=0; i<HIGH; i++)219         for(int j=0; j<LENG; j++)220         {221             if(data[i][j]==0)222             {223                 dataVecX.push_back(i);224                 dataVecY.push_back(j);225             }226         }227     if(!dataVecX.empty())228     {229         srand((unsigned)time(NULL));230         auto k=rand()%dataVecX.size();///在空位中随机选择一个位置231         if(rand()%100<persentOf2)///根据2，4生成的比例随机生成新数据232             data[dataVecX[k]][dataVecY[k]]=2;233         else234             data[dataVecX[k]][dataVecY[k]]=4;235         printData[dataVecX[k]][dataVecY[k]]=dataToPrintData(data[dataVecX[k]][dataVecY[k]]);236     }237 }238 239 bool Map2048::isLive()240 {241     bool liveFlag=false;242     for(int m=0; m<HIGH; m++) ///确保没有空位置243         for(int n=0; n<LENG; n++)244             if(data[m][n]==0)245             {246                 liveFlag=true;247                 return liveFlag;248             }249 //    ///以下代码基于如下数学关系：反复使用向右，向下查询250 //    ///（最右行只向下,最底行只向右），可以遍历检查一遍元素自身是否与邻居相等251 //    for(int i=0; i<HIGH; i++)252 //    {253 //        for(int j=0; j<LENG; j++)254 //        {255 //            if(i!=HIGH-1&&j!=LENG-1)///非最右且非最下节点256 //            {257 //                if(data[i][j]==data[i][j+1]||data[i][j]==data[i+1][j])///向右，向下比较258 //                {259 //                    liveFlag=true;260 //                    return liveFlag;261 //                }262 //            }263 //            else if(i==HIGH-1&&j!=LENG-1)///非最右但是最下节点264 //            {265 //                if(data[i][j]=data[i][j+1])///向右比较266 //                {267 //                    liveFlag=true;268 //                    return liveFlag;269 //                }270 //            }271 //            else if(i!=HIGH-1&&j==LENG-1)///非最下但是最右节点272 //            {273 //                if(data[i][j]=data[i+1][j])///向下比较274 //                {275 //                    liveFlag=true;276 //                    return liveFlag;277 //                }278 //            }279 //            else///末尾节点，即最下且最右节点，无须比较，直接返回标志280 //                return liveFlag;281 //        }282 //    }283     for(int m=0; m<HIGH; m++) ///确保没有空位置284         for(int n=0; n<LENG; n++)285         {286             if((m==0)&&(n==0))287             {288                 if(data[m][n]==data[m+1][n]||data[m][n]==data[m][n+1])289                 {290                     liveFlag=true;291                     return liveFlag;292                 }293             }294             else if((m==HIGH-1)&&(n==LENG-1))295             {296                 if(data[m][n]==data[m-1][n]||data[m][n]==data[m][n-1])297                 {298                     liveFlag=true;299                     return liveFlag;300                 }301             }302             else if((m==0)&&(n==LENG-1))303             {304                 if(data[m][n]==data[m+1][n]||data[m][n]==data[m][n-1])305                 {306                     liveFlag=true;307                     return liveFlag;308                 }309             }310             else if((m==HIGH-1)&&(n==0))311             {312                 if(data[m][n]==data[m-1][n]||data[m][n]==data[m][n+1])313                 {314                     liveFlag=true;315                     return liveFlag;316                 }317             }318             else if((m==0)&&(n!=0)&&(n!=LENG-1))319             {320                 if(data[m][n]==data[m+1][n]||data[m][n]==data[m][n-1]||data[m][n]==data[m][n+1])321                 {322                     liveFlag=true;323                     return liveFlag;324                 }325             }326             else if((m=HIGH-1)&&(n!=0)&&(n!=LENG-1))327             {328                 if(data[m][n]==data[m-1][n]||data[m][n]==data[m][n-1]||data[m][n]==data[m][n+1])329                 {330                     liveFlag=true;331                     return liveFlag;332                 }333             }334             else if((n==0)&&(m!=0)&&(m!=HIGH-1))335             {336                 if(data[m][n]==data[m+1][n]||data[m][n]==data[m-1][n]||data[m][n]==data[m][n+1])337                 {338                     liveFlag=true;339                     return liveFlag;340                 }341             }342             else if((n==LENG-1)&&(m!=0)&&(m!=HIGH-1))343             {344                 if(data[m][n]==data[m+1][n]||data[m][n]==data[m-1][n]||data[m][n]==data[m][n-1])345                 {346                     liveFlag=true;347                     return liveFlag;348                 }349             }350             else351             {352                 if(data[m][n]==data[m+1][n]||data[m][n]==data[m-1][n]||data[m][n]==data[m][n-1]||data[m][n]==data[m][n+1])353                 {354                     liveFlag=true;355                     return liveFlag;356                 }357             }358         }359 }360 361 void Map2048::printMap()362 {363     cout<<"               2    0    4    8"<<endl;364     cout<<"---------------------------------------------"<<endl;365     for(int i=0; i<HIGH; i++)366     {367         for(int j=0; j<LENG; j++)368         {369             if(data[i][j]!=0)370                 cout<<"|  "<<printData[i][j]<<"  ";371             else372                 cout<<"|  "<<"      "<<"  ";373         }374         cout<<"|"<<endl;375         cout<<"---------------------------------------------"<<endl;376     }377     cout<<"SCORE= "<<score;378 }379 380 dir Map2048::setDir()381 {382     char keydown=getch();///读取按键383     switch(keydown)384     {385     case ‘w‘:386         return UP;387         break;388     case ‘W‘:389         return UP;390         break;391     case ‘s‘:392         return DOWN;393         break;394     case ‘S‘:395         return DOWN;396         break;397     case ‘a‘:398         return LEFT;399         break;400     case ‘A‘:401         return LEFT;402         break;403     case ‘d‘:404         return RIGHT;405         break;406     case ‘D‘:407         return RIGHT;408         break;409     default:410         return DEFAULT;411         break;412     }413 }414 415 string Map2048::dataToPrintData(int m)416 {417 418     int count=0;419     ///str的初始化基于如下数学关系：4*4的地图下，2048游戏能合成数，理论上最大值131072(2^17),即data最大为17420     string str {m/100000+48,(m/10000)%10+48,(m/1000)%10+48,(m/100)%10+48,(m/10)%10+48,m%10+48};421     ///对冗余0的处理422     for(int i=0; i<6; i++)423     {424         if(str[i]==‘0‘)425         {426             count++;427             str[i]=‘ ‘;428         }429         else430             break;431     }432     switch(count)///格式调整433     {434     case 2:///不加break会在执行完第一条语句后自动执行break435     {436         str[1]=str[2];437         str[2]=str[3];438         str[3]=str[4];439         str[4]=str[5];440         str[5]=‘ ‘;441         break;442     }443     case 3:444     {445         str[2]=str[3];446         str[3]=str[4];447         str[4]=str[5];448         str[5]=‘ ‘;449         break;450     }451     case 4:452     {453         str[2]=str[4];454         str[3]=str[5];455         str[4]=‘ ‘;456         str[5]=‘ ‘;457         break;458     }459     case 5:460     {461         str[3]=str[5];462         str[5]=‘ ‘;463         break;464     }465     }466     return str;467 }468 469 unsigned Map2048::getScore()470 {471     return score;472 }473 474 int main()475 {476     Map2048 map;477     bool gameOverFlag=false;478     map.printMap();479     while(!gameOverFlag)480     {481         while(kbhit())482         {483             system("cls");484             map.moveAndAddData();485             map.dataCreate(50);///以50%为2，50%为4的规则生成新数据486             map.printMap();487             if(!map.isLive())488                 gameOverFlag=true;489         }490     }491     cout<<endl<<"GAME OVER"<<endl;492     cout<<"The Final Score Is: "<<map.getScore()<<endl;493     getch();494 }