中國礦業大學信控學院 /*文獻參考*/ https://blog.csdn.net/Fdog_/article/details/102625969 https://blog.csdn.net/DY_1024/article/details/78841757 一、問題描述 以數據結構思想設計實現貪吃蛇 ...
中國礦業大學信控學院
/*文獻參考*/
https://blog.csdn.net/Fdog_/article/details/102625969
https://blog.csdn.net/DY_1024/article/details/78841757
一、問題描述
以數據結構思想設計實現貪吃蛇小游戲。
二、需求分析
首先需要考慮如何設計一個win運行視窗來實時顯示結果
然後考慮到蛇的身子是一節一節的，此時最容易聯想到的數據結構就是順序表，鏈表，如果把蛇比做順序表或者鏈表，在之後吃到食物的時候，身子肯定會變長，這就涉及到插入的操作，所以為了更高的效率，我們用鏈表實現我們的蛇的部分，最初我們把蛇身子按照四個結點列印在屏幕。
對於蛇的移動，在屏幕上面蛇的移動看起來是整個身子向前方平移一個單位，但是其原理是我們在屏幕的另一個地方把蛇從新列印一遍，又把之前的蛇身子去除掉。
對於食物的產生，隨機的在地圖中產生一個節點，在蛇的頭坐標和食物的坐標重覆的時候，食物消失，蛇的身子加長，也就是蛇的節點數增加一個。
蛇在其中的幾種狀態，正常狀態：蛇頭節點的坐標沒有和牆的坐標以及自己身子的坐標重合，
被自己殺死：蛇頭的坐標和蛇身子的坐標重合，
撞牆：蛇頭的坐標和牆的坐標重合。
三、演算法設計
1.相關變數。
1 1.相關變數。
2 int JudgeSum = 0; //判斷是否加快
3 int Pause = 200000000; //暫停速度(移動速度)
4 int * PJ = &JudgeDirection; //用指針傳值判斷移動方向
5 nakebody *end = NULL; //尾節點
2.創建鏈表 ，貪吃蛇的身體如何保存是游戲的核心，所以我們需要用到鏈表來保存蛇的身體，這樣就可以隨時知道蛇身數據。
1 typedef struct Snakebody
2 {
3 int x, y; //蛇身的坐標
4 struct Snakebody *next;//保存下一個蛇身的地址
5 }Snakebody; //通過typedef將 Snakebody 替代 struct Snakebody
3.記錄食物出現的坐標。
1 typedef struct Snakexy
2 {
3 int x;
4 int y;
5 }Snakexy; //記錄食物坐標
4.繪製初始界面和游戲地圖，如圖所示。
1 #include<Windows.h>
2 #define HEIGHT 20 //設置地圖高度
3 #define WIDTH 40 //設置地圖寬度
4 #define PRINTF printf("■");
5 #define LINE printf("\n");
6 #define EMPTY printf(" "); //因為這三個語句經常用，所以我就定義成了巨集
7 void Front(); //繪製初始界面
8 void DeawMap(); //繪製地圖
9
10 void Front()
11 {
12 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED | FOREGROUND_BLUE);//設置紅色和藍色相加
13 MoveCursor(18, 15);
14 printf("請等待......");
15 for (int i = 0; i <= 3000000000; i++) {}
16 system("cls");//清屏處理
17 }
18 void DeawMap()
19 {
20 for (int i = 0; i < WIDTH; i++)PRINTF LINE //列印上邊框
21 for (int i = 1; i < HEIGHT - 1; i++) //列印左右邊框
22 {
23 for (int j = 0; j < WIDTH; j++)
24 {
25 if (j == 0 || j == WIDTH - 1 || j == WIDTH - 10)
26 {
27 PRINTF
28 if (j == WIDTH - 1)LINE
29 }
30 else EMPTY
31 }
32 }
33 for (int i = 0; i < WIDTH; i++)PRINTF LINE //列印下邊框
34 }
SetConsoleTextAttribute()函數是一個API設置字體顏色和背景色的函數。參數表中使用兩個屬性（屬性之間用，隔開），不同於system()，SetConsoleTextAttribute()可以改變界面多種顏色，而system()只能修改為一種！。
5. 初始化蛇身，剛開始蛇不應該只要一個頭，所以我們必須創建幾個身體。
1 Snakebody *Phead = NULL; //存儲著整個蛇身 不可更改
2 Snakebody *Phead_1 = NULL; //指向蛇身
3 Snakebody *Pbady = NULL; //創建節點
4 void ISnake(); //初始化蛇身
5 void ISnake()
6 {
7 for (int i = 0; i < 5; i++)//初始化蛇身擁有五個長度
8 {
9 Pbady = (Snakebody*)malloc(sizeof(Snakebody));//創建節點
10 Pbady->x = 5 - i;
11 Pbady->y = 5;
12 if (Phead == NULL)
13 {
14 Phead = Pbady;
15 }
16 else
17 {
18 end->next = Pbady;
19 }
20 Pbady->next = NULL;
21 end = Pbady;
22 }
23 Phead_1 = Phead;
24 while (Phead_1->next != NULL)//列印蛇身
25 {
26 MoveCursor(Phead_1->x, Phead_1->y);
27 PRINTF
28 Phead_1 = Phead_1->next;
29 }
30 }
6.產生食物，隨機產生食物，如果和蛇身體重合則再次隨機產生食物。
1 #include<time.h>
2 int sum = 0; //計算得分
3 Snakexy * Food = NULL; //保存食物位置
4 void FoodRand(); //生成食物
5 void FoodRand()
6 {
7 srand((int)time(0));
8 int x = rand() % 27 + 2;//生成隨機數
9 int y = rand() % 17 + 2;
10 Phead_1 = Phead;
11 for (int i = 0; i <= 200; i++)
12 {
13 if (Phead_1->x == x && Phead_1->y == y)
14 {
15 x = rand() % 27 + 2;
16 y = rand() % 17 + 2;
17 }
18 else
19 {
20 Phead_1 = Phead_1->next;
21 }
22 if (Phead_1->next == NULL)
23 {
24 break;
25 }
26 }
27 MoveCursor(x, y);
28 PRINTF
29 Food = (Snakexy*)malloc(sizeof(Snakexy));
30 Food->x = x;
31 Food->y = y;
32 MoveCursor(33, 5);
33 printf(" ");
34 Showf();
35 sum++;
36 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY);// 藍
37 }
rand函數功能為獲取一個偽隨機數，如要產生[m,n]範圍內的隨機數num，可用int num=rand()%(n-m+1)+m;
7.游戲刷新和暫停 ，按回車可暫停游戲。
1 int JudgeDirection = 4; //判斷方向
2 void ControlMove(); //控制移動和暫停
3 void ControlMove()
4 {
5 if (GetAsyncKeyState(VK_UP) && 0x8000)
6 {
7 if (JudgeDirection == 2)
8 {
9 }
10 else
11 {
12 JudgeDirection = 1;
13 }
14 }
15 if (GetAsyncKeyState(VK_DOWN) && 0x8000)
16 {
17 if (JudgeDirection == 1)
18 {
19 }
20 else
21 {
22 JudgeDirection = 2;
23 }
24 }
25 if (GetAsyncKeyState(VK_RIGHT) && 0x8000)
26 {
27 if (JudgeDirection == 3)
28 {
29 }
30 else
31 {
32 JudgeDirection = 4;
33 }
34 }
35 if (GetAsyncKeyState(VK_LEFT) && 0x8000)
36 {
37 if (JudgeDirection == 4)
38 {
39 }
40 else
41 {
42 JudgeDirection = 3;
43 }
44 }
45 if (GetAsyncKeyState(VK_RETURN) && 0x0D)//判斷回車
46 {
47 while (1)
48 {
49 if (GetAsyncKeyState(VK_RETURN) && 0x0D)//再次回車退出死迴圈
50 {
51 break;
52 }
53 }
54 }
55 }
GetAsyncKeyState（）確定用戶當前是否按下了鍵盤上的一個鍵
8.顯示分數和難度，更新分數和難度。
1 int sum = 0; //計算得分
2 int Hard = 0; //計算難度
3 void Showf(); //顯分數以及難度
4 void Showf()
5 {
6 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_BLUE);// 藍
7 MoveCursor(33, 5);
8 printf("得分：%d", sum);
9 MoveCursor(33, 6);
10 printf("難度：%d", Hard);
11 }
9.移動游標 ，游戲不閃的原因就是我們只繪製一次地圖 然後用游標定點刷新目標點。
1 void MoveCursor(int x, int y); //移動游標
2 void MoveCursor(int x, int y)//設置游標位置(就是輸出顯示的開始位置)
3 {
4 COORD pos = { x * 2,y };
5 HANDLE output = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//獲得標準輸出的句柄
6 SetConsoleCursorPosition(output, pos); //設置游標位置
7 }
COORD是Windows API中定義的一種結構體
10.檢測，檢測是否吃到食物，是否撞牆，是否撞到自己。
1 void Jfood(); //檢測是否吃到食物
2 void Jwall(); //檢測蛇頭是否撞牆
3 void Jsnake(); //檢測蛇頭是否撞到蛇身
4 void Jfood()
5 {
6 Phead_1 = Phead;
7 if (Phead_1->x == Food->x&&Phead_1->y == Food->y)
8 {
9 FoodRand();
10 JudgeSum += 1;
11 if (JudgeSum == 5)
12 {
13 JudgeSum = 0;//如果JudgeSum等於5則從新判斷
14 Hard += 1;
15 Pause -= 20000000;//每成立一次迴圈減少20000000
16 }
17 while (Phead_1->next != NULL)
18 {
19 Phead_1 = Phead_1->next;
20 }
21 Snakebody *S = (Snakebody*)malloc(sizeof(Snakebody));
22 S->x = Food->x;
23 S->y = Food->y;
24 S->next = NULL;
25 Phead_1->next = S;
26 ControlMove();
27 MoveCursor(Phead_1->x, Phead_1->y);
28 PRINTF
29 }
30 //獲取食物的坐標和蛇頭做對比
31 }
32 void Jwall()
33 {
34 if (Phead->x == 0 || Phead->x == 29 || Phead->y == 0 || Phead->y == 19)
35 {
36 MoveCursor(10, 20);
37 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED);//設置紅色
38 printf("抱歉，你撞到了自己，游戲結束! ");
39 system("pause>nul");
40 exit(0);
41 }
42 }
43 void Jsnake()
44 {
45 Phead_1 = Phead->next;
46 while (Phead_1->next != NULL)
47 {
48 if ((Phead->x == Phead_1->x) && (Phead->y == Phead_1->y))
49 {
50 MoveCursor(10, 20);
51 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED);//設置紅色
52 printf("抱歉，你撞到了自己，游戲結束! ");
53 system("pause>nul");
54 exit(0);
55 }
56 Phead_1 = Phead_1->next;
57 }
58 }
11.游戲迴圈
1 void Move(); //游戲運行
2 void Move()
3 {
4 while (1)
5 {
6 Phead_1 = Phead;
7 while (Phead_1->next->next != NULL)
8 {
9 Phead_1 = Phead_1->next;
10 }
11 Phead_1->next = NULL;
12 for (int i = 0; i < Pause; i++) {}
13 ControlMove();
14 MoveCursor(Phead_1->x, Phead_1->y);
15 EMPTY
16 //上面為消除尾部
17 Snakebody *Phead_2 = (Snakebody*)malloc(sizeof(Snakebody));
18 if (*PJ == 1)
19 {
20 Phead_2->x = Phead->x;
21 Phead_2->y = Phead->y - 1;
22 }
23 if (*PJ == 2)
24 {
25 Phead_2->x = Phead->x;
26 Phead_2->y = Phead->y + 1;
27 }
28 if (*PJ == 3)
29 {
30 Phead_2->x = Phead->x - 1;
31 Phead_2->y = Phead->y;
32 }
33 if (*PJ == 4)
34 {
35 Phead_2->x = Phead->x + 1;
36 Phead_2->y = Phead->y;
37 }
38 Phead_2->next = Phead;
39 Phead = Phead_2;
40 MoveCursor(Phead_2->x, Phead_2->y);
41 PRINTF
42 Jfood();
43 Jwall();
44 Jsnake();
45 MoveCursor(40, 20);
46 }
47 }
12.釋放記憶體
1 void Free(); //釋放記憶體
2 void Free()
3 {
4 while (Phead->next != NULL)
5 {
6 Phead = Phead->next;
7 free(Phead);
8 }
9 free(Phead);
10 }
附錄：完整代碼
1 #include<stdio.h>
2 #include<time.h>
3 #include<Windows.h>
4 #define HEIGHT 20 //設置地圖高度
5 #define WIDTH 40 //設置地圖寬度
6 #define PRINTF printf("■");
7 #define LINE printf("\n");
8 #define EMPTY printf(" ");
9 typedef struct Snakebody
10 {
11 int x, y;//身體的坐標
12 struct Snakebody *next;//結構指針
13 }Snakebody;//先來創建保持身體的鏈表，貪吃蛇的核心代碼就是該如何保存蛇的身體
14 typedef struct Snakexy
15 {
16 int x;
17 int y;
18 }Snakexy; //記錄食物坐標
19 int sum = 0; //計算得分
20 int JudgeSum = 0; //判斷是否加快
21 int Hard = 0; //計算難度
22 int Pause = 200000000; //暫停速度(移動速度)
23 int JudgeDirection = 4; //判斷方向
24 int * PJ = &JudgeDirection; //用指針傳值判斷移動方向
25 Snakebody *Phead = NULL; //存儲著整個蛇身 不可更改
26 Snakebody *Phead_1 = NULL; //指向蛇身
27 Snakebody *Pbady = NULL; //創建節點
28 Snakebody *end = NULL; //尾節點
29 Snakexy * Food = NULL; //保存食物位置
30 void Front(); //游戲開始頁面1
31 void Jfood(); //檢測是否吃到食物1
32 void Jwall(); //檢測蛇頭是否撞牆1
33 void Jsnake(); //檢測蛇頭是否撞到蛇身1
34 void ISnake(); //初始化蛇身1
35 void DeawMap(); //繪製地圖1
36 void FoodRand(); //生成食物1
37 void ControlMove(); //控制移動和暫停1
38 void MoveCursor(int x, int y); //移動游標1
39 void Move(); //游戲運行1
40 void Showf(); //顯分數以及難度1
41 void Free(); //釋放記憶體
42 int main()
43 {
44 Front();
45 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_GREEN);//綠
46 DeawMap();
47 Showf();
48 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY);// 暗白
49 MoveCursor(34, 10);
50 printf("↑");
51 MoveCursor(31, 11);
52 printf("使用←↓→來控制");
53 MoveCursor(31, 12);
54 printf("蛇的移動，撞牆游");
55 MoveCursor(31, 13);
56 printf("戲結束，每5分增 ");
57 MoveCursor(31, 14);
58 printf("一個難度(速度)");
59 ISnake();
60 FoodRand();
61 MoveCursor(40, 20);
62 Move();
63 return 0;
64 }
65 void Front()
66 {
67 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED | FOREGROUND_BLUE);//設置紅色和藍色相加
68 MoveCursor(18, 15);
69 printf("請等待......");
70 for (int i = 0; i <= 3000000000; i++) {}
71 system("cls");
72 }
73 void DeawMap()
74 {
75 for (int i = 0; i < WIDTH; i++)PRINTF LINE //上邊框
76 for (int i = 1; i < HEIGHT - 1; i++) //列印左右邊框
77 {
78 for (int j = 0; j < WIDTH; j++)
79 {
80 if (j == 0 || j == WIDTH - 1 || j == WIDTH - 10)
81 {
82 PRINTF
83 if (j == WIDTH - 1)LINE
84 }
85 else EMPTY
86 }
87 }
88 for (int i = 0; i < WIDTH; i++)PRINTF LINE //下邊框
89 }
90 void MoveCursor(int x, int y)//設置游標位置(就是輸出顯示的開始位置)
91 {
92 /* COORD是Windows API中定義的一種結構體
93 * typedef struct _COORD
94 * {
95 * SHORT X;
96 * SHORT Y;
97 * } COORD;
98 * */
99 COORD pos = { x * 2,y };
100 HANDLE output = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//獲得 標準輸出的句柄
101 SetConsoleCursorPosition(output, pos); //設置控制台游標位置
