iOS 扫雷游戏

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发布时间：2017-08-18

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技术：C + OC

运行环境：macOS + Xcode

概述

本文主要讲解了用Obj-C 实现简单扫雷小游戏的思路和详细过程。看了会后悔，不看更后悔！

详细

###1、项目结构图
![mineframe]
> `Viewcontroller`：扫雷逻辑代码

> `LevelModel`：扫雷难度选择代码

###2、定义

相信很多人小时候都玩过Windows XP系统的扫雷游戏。记得刚开始玩时不知道游戏规则，以为全靠运气，点到白色区域就是没有地雷，高兴地又蒙对了。后来发现了其中的奥秘，原来白色块代表周围都没有地雷，数字块代表其周围有几块地雷。根据这个规则我们开始扫雷游戏的实现：

*以下以10×10地图为例进行分析*

1）用数组`mineMapArray`（0 - 9）存储每个单元的状态，初始化全为0

> 0，表示单元周围没有地雷
> 1 - 8，表示单元周围有1 - 8个地雷
> 9，表示该单元是地雷

>单元的周围是指，当前单元的左上方、上方、右上方、右方、右下方、下方、左下方、左方的单元。一个单元周围最多有8个单元。

2）用数组`minesArray`（0 - 99）存储所有地雷的位置
3）用数组`turnoverArray`（0 - 99）存储点击空白单元时可翻转所有单元的位置

###3、随机地雷的位置

1）先创建临时地图位置数组`tmpMapArray`（0 - 99），方便下一步随机`_mineNums`个地雷位置用
```
 //1.创建临时地图位置数组，用于随机出地雷位置
    NSMutableArray *tmpMapArray = [NSMutableArray array];//临时地图位置数组
    for (int i = 0; i < _row * _column; i++) {
        [tmpMapArray addObject:@(i)];
    }
```

2）随机产生`_mineNums`个地雷并记录地雷位置到地图相应`mineMapArray`上

> `delIndex`，临时地图数组`tmpMapArray`的删除的位置
> `addIndex `，地雷地图数组`minesArray`上添加地雷的位置

```
//2.更新地图地雷位置和记录地雷位置
    int delIndex;//随机地雷的位置
    int addIndex;//地雷添加到地图的位置
    for (int i = 0; i < _mineNums; i++) {
        delIndex = arc4random() % tmpMapArray.count;
        addIndex = [tmpMapArray[delIndex] intValue];
        [self.mineMapArray replaceObjectAtIndex:addIndex withObject:@(9)];//更地图上地雷位置
        [self.minesArray addObject:tmpMapArray[delIndex]];//添加地雷位置到存储所有地雷位置的数组
        [tmpMapArray removeObjectAtIndex:delIndex];//删除临时随机的地雷位置
    }
```

3）计算每个不是地雷的单元的周围地雷数量

一般情况下地雷的数量比较少，所以，首先我们可以遍历找到地雷单元，然后再遍历地雷周围的单元，再在`mineMapArray`数组相应位置上加1。
![10×10][location]

> 地雷的位置是`location`，`_row`是行数， `_column`是列数，即一行单元的个数
> 所以，
> 左上 = `location - _column - 1`
> 上 = `location - _column`
> 右上 = `location - _column + 1`
> 右 = `location + 1`
> 右下 = `location + _column + 1`
> 下 = `location + _column`
> 左下 = ` location + _column - 1`
> 左 = `location - 1`
> 
> **注意**：在遍历周围单元是要注意是否在边界位置
> `location / _column != 0` 判断当前单元是否在第一行 
> `location % _column != 0` 判断当前单元是否在第一列
> `location / _column != _row - 1` 判断当前单元是否在最后一行
> `location % _column != _column - 1` 判断当前单元是否在最后一列
>
> 左上单元，需要判断当前单元是否在第一行&&是否在第一列
> 上单元，需要判断当前单元是否在第一行
> 右上单元，需要判断当前单元是否在第一行&&是否在最后一列
> 右单元，需要判断当前单元是否在最后一列
> 右下单元，需要判断当前单元是否在最后一行&&最后一列
> 下单元，需要判断当前单元是否在最后一行
> 左下单元，需要判断当前单元是否在最后一行&&第一列
> 左单元，需要判断当前单元是否在第一列

```
 //3.标记地雷周围数字
    for (NSNumber *obj in self.minesArray) {//找到地雷周围位置，标记数值加1
        NSInteger location = [obj integerValue];
        NSInteger aroundLocation;//遍历地雷周围8个位置
        
        
        
        //location / _column != 0 判断是否在第一行
        //location % _column != 0 判断是否在第一列
        //location / _column != _row - 1 判断是否在最后一行
        //location % _column != _column - 1 判断是否在最后一列
        //
        
        aroundLocation = location - _column;//上
        if (location / _column != 0) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
        aroundLocation = location - _column + 1;//右上
        if (location / _column && location % _column != _column - 1) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
        aroundLocation = location + 1;//右
        if (location % _column != _column - 1) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
        aroundLocation = location + _column + 1;//右下
        if (location % _column != _column - 1 && location / _column != _row - 1) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
        aroundLocation = location + _column;//下
        if (location / _column != _row - 1) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
        aroundLocation = location + _column - 1;//左下
        if (location / _column != _row - 1 && location % _column != 0) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
        aroundLocation = location - 1;//左
        if (location % _column != 0) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }

aroundLocation = location - _column - 1;//左上
        if (location / _column != 0 && location % _column != 0) {
            [self locationPlus:aroundLocation];
        }
        
    }
```
```
- (void)locationPlus:(NSInteger)location {
    NSInteger cellMineNums = [[self.mineMapArray objectAtIndex:location] integerValue];
    if (cellMineNums != 9) {
        cellMineNums++;
    }
    [self.mineMapArray replaceObjectAtIndex:location withObject:@(cellMineNums)];
}
```

###4、初始化地图

代码：

```
/**
 *  初始化地图
 */
- (void)setupMapView {
    
    for (int i = 0; i < _row * _column; i++) {
        UIButton *button = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
        button.tag = kTag + i;
        //设置frame
        CGRect screenBounds = [UIScreen mainScreen].bounds;
        CGFloat buttonW = (screenBounds.size.width - kBorderX * 2 - (_column - 1) * kGap) / _column;
        CGFloat buttonH = buttonW;
        CGFloat buttonX = (i % _column) * (buttonW + kGap) + kBorderX;
        CGFloat buttonY = (i / _column) * (buttonH + kGap) + kBorderX;
        button.frame = CGRectMake(buttonX, buttonY, buttonW, buttonH);
        button.backgroundColor = [UIColor grayColor];
        [button setBackgroundImage:[UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"selected_%@", self.mineMapArray[i]]] forState:UIControlStateSelected];
        [button setBackgroundImage:[UIImage imageNamed:@"selected_bg"] forState:UIControlStateNormal];
        [button addTarget:self action:@selector(cellButtonSelect:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
        UILongPressGestureRecognizer *longPress = [[UILongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(markMine:)];
        [button addGestureRecognizer:longPress];
        [self.bgView addSubview:button];
    }
}
```

随机地雷位置数组：
```
[0, 0, 0, 1, 9, 1, 0, 0, 1, 1,
 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 9,
 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 9, 4, 3,
 0, 0, 0, 1, 2, 3, 3, 3, 9, 9,
 0, 1, 1, 2, 9, 9, 9, 2, 2, 2,
 0, 2, 9, 4, 4, 4, 3, 1, 0, 0,
 0, 2, 9, 9, 2, 9, 2, 1, 1, 0,
 0, 1, 2, 2, 2, 1, 2, 9, 1, 0,
 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0,
 9, 1, 1, 9, 1, 0, 0, 0, 0, 0]

```
地雷位置效果图：
![效果图][随机效果]

###5、扫雷逻辑

- 点击数字单元，数字单元翻过来
- 点击地雷单元，所有单元翻过来，游戏结束
- 点击空白单元，找出其周围“可翻转的单元”，并翻转过来

> “可翻转的单元”是指，如下图，当点击绿色区域内任意空白单元时绿色区域全部翻转过来

![分析图][递归算法分析]

######下面是当点击黄点位置空白单元时，找到其周围可翻转的单元的思路和算法

![递归遍历过程图][递归遍历过程图] 
**PS:偷偷地告诉你，例子包里有遍历流程。**

思路：

① 如果当前单元是空白单元，先把这个单元存到`turnoverArray`;
② 再依次判断这个单元的上、右上、右、右下、下、左下、左、左上单元
③如果判断的单元是空白单元，则把判断的单元作为当前空白单元回到①;如果判断的单元是数字单元，则回到②依次进行判断；

核心算法：
```
- (void)findAllTurnover:(NSInteger)location {
    
   if (![self.turnoverArray containsObject:@(location)]) {//如果turnoverArray不包含这个单元，存进去
        [self.turnoverArray addObject:@(location)];
    }
    if ([self.mineMapArray[location] integerValue] != 0) {//如果当前单元不是空白单元则，回到上一层继续寻找下一个位置
        return;
    }
    
    NSInteger aroundLocation;
    aroundLocation = location - _column - 1;//左上
    if (location / _column != 0 && location % _column != 0) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location - _column;//上
    if (location / _column != 0) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location - _column + 1;//右上
    if (location / _column && location % _column != _column - 1) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location + 1;//右
    if (location % _column != _column - 1) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location + _column + 1;//右下
    if (location % _column != _column - 1 && location / _column != _column - 1) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location + _column;//下
    if (location / _column != _column - 1) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location + _column - 1;//左下
    if (location / _column != _column - 1 && location % _column != 0) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
    aroundLocation = location - 1;//左
    if (location % _column != 0) {
        [self addTurnover:aroundLocation];
    }
    
}
- (void)addTurnover:(NSInteger)location {
    
    if ([self.turnoverArray containsObject:@(location)]) {//如果已经包含这个单元return
        return;
    }
    [self.turnoverArray addObject:@(location)];
    [self findAllTurnover:location];
}
```
###6、实现效果
![demogif]
###7、颇多不足，望各位不吝赐教
- 有些细节没有说明白，欢迎留言讨论。
- 用递归遍历寻找空白单元周围可翻转单元时，时间复杂度太大。

- - - 
最后，推荐一个画图标神器 [Sketch]，还有一个图标素材搜索网站[easyicon]。我一般都是在[easyicon]上找素材，能用的直接用，需要改动的再在[Sketch]上修改。
另外，Mac自带的软件Keynote也很好用。本文中的图10×10，分析图和递归遍历过程图都是用Keynote制作的。

###什么！玩得不过瘾？[来这儿!]
[mineframe]:/contentImages/image/20170818/TUvd5XH1QVZxwE43dkm.png
[demogif]:/contentImages/image/20170818/FIZhHq52QbopkuedvaL.gif

[location]:http://upload-images.jianshu.io/upload_images/610137-dff00f795b057d03.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240

[随机效果]:http://upload-images.jianshu.io/upload_images/610137-042cef08fc08d785.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240

[递归算法分析]:http://upload-images.jianshu.io/upload_images/610137-3dcdcd94bd36da87.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240

[递归遍历过程图]:http://upload-images.jianshu.io/upload_images/610137-959a2ce64f9a817e.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240

[Sketch]:https://www.sketchapp.com

[easyicon]:http://www.easyicon.net

[来这儿!]:https://mienfield.com

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