Майкл Моррисон - Создание игр для мобильных телефонов

public static final int winPlaces = 69, maxPieces = 42, Empty = 2;

private int numPieces;

public int[][] board = new int[7][6];

Чтобы упростить разбор класса C4State, давайте начнем разговор с рассмотрения переменных winPlaces, maxPieces и Empty типа static final. Такое объявление говорит о том, что эти члены класса являются константами. Приведенное ниже уравнение используется для подсчета значения константы winPlaces, определяющей число возможных выигрышных комбинаций на доске:

winPlaces = 4*w*h – 3*w*n – 3*h*n + 3*h – 4*n + 2*n*n;

Это общее уравнение, которое можно применить к любой игре типа Connect X. В этом уравнении: w и h – ширина и высота доски в ячейках соответственно, а n – число фишек, которое необходимо выставить для победы. Поскольку в игре Connect 4 используется доска размером 7 6, при этом для победы необходимо выставить 4 фишки, то вы легко можете посчитать значение winPlaces и получите число 69. Как раз именно это значение и присваивается в классе C4State. Переменная maxPieces определяет максимальное число фишек, которое можно поставить на доску. Приведенное ниже уравнение позволяет вычислить это значение:

maxPieces = w*h;

Результат используется для определения ничьей. Ничья возникает, если все ячейки на доске заняты, а ни один из игроков не одержал победу.

Другая константа класса – это Empty, она соответствует свободному пространству на доске. Каждая ячейка на доске может содержать число 0, 1 или значение константы Empty – 2.

Возвращаясь к приведенному выше списку констант, переменная map – это трехмерный массив булевского типа, который содержит таблицу выигрышных положений. Чтобы лучше понять, как устроен массив map, представьте его двумерным массивом размером, равным размеру игровой доски. А теперь добавьте к нему третье измерение, присоединив к каждой ячейке массив выигрышных положений.

Каждая отдельная выигрышная комбинация в игре имеет свое уникальное положение в массиве (длинна массива выигрышных положений равна значению переменной winPlaces). Каждая ячейка массива содержит значение true или false в зависимости от того, лежит ли ячейка на пересечении выигрышной комбинации.

Давайте рассмотрим небольшой пример, чтобы понять, как работает массив map. Взгляните на верхний левый угол игровой доски (рис. 15.1). Давайте назовем это положение (0,0). Теперь представьте различные выигрышные комбинации, включающие это положение. Сдаетесь? Посмотрите на рис. 15.4.

Как вы видите, в положении (0,0) на доске имеет три выигрышных комбинации. Следовательно, массив для положения (0,0) отразит эти комбинации, установив значения соответствующих ячеек true, при этом значения во всех остальных ячейках будут false. Если выигрышные положения, показанные на рис. 15.4, будут в положениях 11–13, массив map инициализировался бы так:

…

map[0][0][9] = false;

map[0][0][10] = false;

map[0][0][11] = true;

map[0][0][12] = true;

map[0][0][13] = true;

map[0][0][14] = false;

map[0][0][15] = false;

…

После того как массив map создан, вы можете использовать его для проверки выигрышных комбинаций и определить, кто из игроков победил.

Переменная board – это целочисленный массив размером 7 6, он отражает состояние игры. Каждая ячейка может содержать одно из значений: 0, 1 (в зависимости от игрока) или Empty.

Переменная score – это двумерный целочисленный массив, хранящий счет игры. Основной массив в переменной score содержит массив для каждого из игроков длиной winPlaces. Эти массивы содержат информацию, описывающую, насколько близок каждый из игроков к потенциальной выигрышной комбинации, а также количество фишек, входящих в последовательность. Этот массив используется так: если в выигрышной комбинации нет ни одной фишки, то значение соответствующей ячейки массива равно 0. Если в комбинации появляются фишки, то значение ячейки массива становится равным 2 в степени m, где m – число фишек. Если в ячейке массива появляется число 16, это означает, что игрок одержал победу.

Вот и все, что касается переменных класса C4State. Теперь вы, вероятно, понимаете переменные класса и что они моделируют. Давайте перейдем к рассмотрению методов этого класса.

Конструктор класса C4State инициализирует массив map, игровую доску и массивы счета (листинг 15.11).

Листинг 15.11. Конструктор C4State() инициализирует массив map игры Connect 4 и игровую доску

public C4State() {

// инициализация map

int i, j, k, count = 0;

if (map == null) {

map = new boolean[7][6][winPlaces];

for (i = 0; i < 7; i++)

for (j = 0; j < 6; j++)

for (k = 0; k < winPlaces; k++)

map[i][j][k] = false;

// установить горизонтальные выигрышные комбинации

for (i = 0; i < 6; i++)

for (j = 0; j < 4; j++) {

for (k = 0; k < 4; k++)

map[j + k][i][count] = true;

count++;

}

// установить вертикальные выигрышные комбинации

for (i = 0; i < 7; i++)

for (j = 0; j < 3; j++) {

for (k = 0; k < 4; k++)

map[i][j + k][count] = true;

count++;

}

// установить прямые диагональные комбинации

for (i = 0; i < 3; i++)

for (j = 0; j < 4; j++) {

for (k = 0; k < 4; k++)

map[j + k][i + k][count] = true;

count++;

}

// установить обратные диагональные комбинации

for (i = 0; i < 3; i++)

for (j = 6; j >= 3; j–) {

for (k = 0; k < 4; k++)

map[j – k][i + k][count] = true;

count++;

}

}

// инициализировать доску

for (i = 0; i < 7; i++) //В начале игры на доске нет фишек

for (j = 0; j < 6; j++)

board[i][j] = Empty;

// инициализировать счет

for (i = 0; i < 2; i++)

for (j = 0; j < winPlaces; j++)

score[i][j] = 1;

numPieces = 0;

}

Несмотря на то что конструктор содержит большой фрагмент кода, в нем выполняется лишь инициализация массива возможных победных комбинаций.

Метод isWinner() класса C4State (листинг 15.12) проверяет, победил ли игрок.

Листинг 15.12. Метод isWinner() класса C4State проверяет, одержал ли игрок победу

public boolean isWinner(int player) {

// проверить, победил ли игрок

for (int i = 0; i < winPlaces; i++)

if (score[player][i] == 16) //Число 16 в массиве счета говорит о победе

return true;

return false;

}

Метод isWinner() определяет победу, проверяя элементы массива score на равенство 16.

Метод isTie() проверяет ничью в игре, для чего он просто сравнивает значения переменных numPieces и maxPieces. Если они равны, это означает, что доска заполнена. Код метода isTie() приведен в листинге 15.13.

Листинг 15.13. Метод isTie() класса C4State проверяет, закончилась ли игра ничьей

public boolean isTie() {

// проверить ничью

return (numPieces == maxPieces);

}

Метод dropPiece() помещает фишку в колонку на доске (листинг 15.14). Листинг 15.14. Метод dropPiece() класса C4Stste размещает фрагмент в указанном месте игрового поля

public int dropPiece(int player, int xPos) {

// проверить, есть ли в колонке место

int yPos = 0;

while ((board[xPos][yPos] != Empty) && (++yPos < 6))

;

// колонка заполнена

if (yPos == 6) //Колонка заполнена, поэтому возвратить значение, соответствующее ошибке (-1)

Читать дальше