基于C + + 的2048游戲設(shè)計(jì)

1、學(xué)號(hào)： 實(shí)習(xí)論文（本科)學(xué) 院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院專(zhuān) 業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué) 年 級(jí) 2013級(jí)姓 名論文題目基于C + + 的2048游戲設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 職稱(chēng)講師 成 績(jī)2016年10月16日目錄摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Key words1前言11 實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備12 實(shí)習(xí)目的23 實(shí)習(xí)任務(wù)24 實(shí)習(xí)內(nèi)容24。1 2048游戲簡(jiǎn)介24.2 2048模塊需求分析34.3 UI界面的規(guī)劃設(shè)計(jì)34。4 頭文件的需求分析44.5 隨機(jī)數(shù)的生成44.6 圖片資源的導(dǎo)入和加載54。7主體算法的分析和實(shí)現(xiàn)64。8游戲結(jié)束的判斷84。9 游戲最終運(yùn)行成果95 個(gè)人總結(jié)10參考文獻(xiàn)10基于C + + 的2048游戲設(shè)計(jì)學(xué)生

2、姓名： 學(xué)號(hào):學(xué) 院:數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)教師： 職稱(chēng)：講師摘 要：專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)，是教學(xué)計(jì)劃中的一門(mén)重要的必修課和綜合實(shí)踐課程，是培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和實(shí)際能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)此次的C+實(shí)習(xí),掌握了程序設(shè)計(jì)的基本理論與方法，能夠運(yùn)用基本代碼進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì),運(yùn)行基本的游戲程序。關(guān)鍵詞：C + +；設(shè)計(jì)；程序The Game Design of 2048 Based on C +Abstract:The important required course in the teaching plan and comprehensive practice curriculum, profe

3、ssional internships, is to cultivate the students professional quality and practical ability of the important link of practice。 Through the C + + practice， we grasp the basic theory and method of program design, be able to use basic code to build simple program and run it。Key words：C + +;Design；Prog

4、ram前言這次實(shí)習(xí)是我們畢業(yè)前的一次實(shí)踐性實(shí)習(xí).為了拓展我們的知識(shí)面，增強(qiáng)我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力,增加我們?cè)谏鐣?huì)競(jìng)爭(zhēng)中的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉和提高我們的綜合素質(zhì)，以便在以后畢業(yè)后能真正走入社會(huì)，并且能夠在生活和工作中很好地處理各方面的問(wèn)題，學(xué)校特地從北京達(dá)內(nèi)科技集團(tuán)聘請(qǐng)了專(zhuān)業(yè)的C + +工程師講師來(lái)對(duì)我們進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)，進(jìn)一步運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，從而為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。 1 實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備學(xué)校對(duì)我們的實(shí)習(xí)非常重視，本著通過(guò)實(shí)習(xí)來(lái)檢驗(yàn)本專(zhuān)業(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題,改進(jìn)教學(xué)工作的目的,提前就為我們聯(lián)系好了與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的單位來(lái)做實(shí)習(xí)培訓(xùn)。在正式進(jìn)入機(jī)房實(shí)訓(xùn)前,講師還專(zhuān)門(mén)做了一場(chǎng)關(guān)于實(shí)習(xí)內(nèi)容的分享會(huì)，介

5、紹了實(shí)習(xí)的基本情況、基本要求、實(shí)習(xí)項(xiàng)目的基本情況,學(xué)習(xí)和了解實(shí)習(xí)項(xiàng)目的相關(guān)文件和資料,幫助我們更系統(tǒng)地了解和熟悉接下來(lái)的實(shí)習(xí)課程內(nèi)容。2 實(shí)習(xí)目的1培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的思想作風(fēng)和工作作風(fēng);2培養(yǎng)作為計(jì)算機(jī)類(lèi)工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì);3培養(yǎng)獨(dú)立或與團(tuán)隊(duì)一起開(kāi)展信息處理工作的基本業(yè)務(wù)能力。3 實(shí)習(xí)任務(wù)1通過(guò)實(shí)際操作，了解并逐步熟悉掌握C + +；2掌握常用軟件的熟練操作,為今后所期望的專(zhuān)業(yè)方向做準(zhǔn)備;3在教師指導(dǎo)下，利用C + + 編程,完成獨(dú)立的游戲編程任務(wù)；4最后在實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，參與信息處理與計(jì)算工作,完成一篇相關(guān)的實(shí)習(xí)論文（或?qū)嵙?xí)記錄）.4 實(shí)習(xí)內(nèi)容4。12048游戲簡(jiǎn)介2048游戲是一款簡(jiǎn)

6、單而流行的數(shù)字游戲，屬于益智游戲。操作界面上有16個(gè)格子，初始時(shí)會(huì)有兩個(gè)格子上安放了兩個(gè)數(shù)字2,每次可以選擇上下左右其中一個(gè)方向去滑動(dòng)。每滑動(dòng)一次,所有的數(shù)字方塊都會(huì)往滑動(dòng)的方向靠攏.兩個(gè)相同數(shù)字方塊撞在一起之后合并成為他們的和。每次操作之后會(huì)在空白的方格處隨機(jī)生成一個(gè)2或者4（其他模式會(huì)有所改變）,最終得到一個(gè)“2048”的方塊就是勝利了。由于規(guī)則簡(jiǎn)單,各種版本和平臺(tái)上均有該款游戲。相信有不少人都玩過(guò)它，但是操作界面只有半個(gè)巴掌大的一個(gè)游戲，背后卻要用到類(lèi)似隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生、大批量數(shù)據(jù)的處理、UI設(shè)計(jì)等任務(wù)，真的不算是一個(gè)很簡(jiǎn)單的工作。本次的游戲程序設(shè)計(jì)任務(wù)將運(yùn)用C + + 來(lái)實(shí)現(xiàn).4.2 20

7、48模塊需求分析首先分析了這款游戲的功能需求。2048游戲一般由以下幾個(gè)模塊來(lái)構(gòu)成：1。矩陣方塊；2.控制模塊;3。計(jì)算模塊；4.輸出模塊。每個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)2048 游戲的各項(xiàng)功能：方向移動(dòng)、方塊合并、記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)和輸出計(jì)分結(jié)果、游戲勝利或失敗后執(zhí)行結(jié)束游戲操作等。4。3 UI界面的規(guī)劃設(shè)計(jì)首先進(jìn)行UI界面的規(guī)劃設(shè)計(jì)。創(chuàng)建一個(gè)800×600的背景模塊，在模塊左側(cè)這里我們需要16個(gè)方塊,按照4×4的規(guī)格排列整齊。模塊右側(cè)的空白區(qū)域需要添加功能鍵:上、下、左、右、重置、關(guān)閉.另外我們還需要再添加一個(gè)計(jì)分標(biāo)簽,用來(lái)計(jì)算并輸出游戲得分.最后按照模塊功能與人的操作習(xí)慣,將標(biāo)簽分別排列在

8、合適的位置。最終的UI界面如圖1所示:圖1UI界面（矩陣方塊)設(shè)計(jì)完成以后,接著來(lái)開(kāi)始程序代碼的編寫(xiě)。4。4 頭文件的需求分析首先分析需要用到的頭文件.第一步需要生成隨機(jī)數(shù),第二步要為16個(gè)矩形模塊填充隨機(jī)數(shù)所對(duì)應(yīng)的圖片，第三步為操作界面添加背景，第四步在游戲成功或失敗時(shí)即時(shí)輸出信息。分析完成以后將所有需要用到的頭文件都寫(xiě)入show。cpp文件里：#include ”show.h"include "ui_show。h”include<ctime>includecstdlib>include<QPixmapinclude<QPalette#inc

9、ludeQMessageBox QDialog(parent)， ui（new Ui：Show)4。5 隨機(jī)數(shù)的生成接下來(lái)我們開(kāi)始寫(xiě)入生成兩個(gè)隨機(jī)數(shù)和分?jǐn)?shù)從零開(kāi)始的代碼，同時(shí)加入圖片加載和聲明面板對(duì)象的代碼： ui->setupUi（this）； srand(time(NULL)）; for（int i=0;i4；i+) for(int j=0；j<4；j+) mapij=0; sui（)； sui（）； fen=0； QPixmap pix（”:/image/bj。jpg”);/加載圖片 QPalette palette；/聲明畫(huà)板對(duì)象 palette.setBrush(this

10、backgroundRole(），QBrush(pix)）；/設(shè)置畫(huà)板樣式 this->setPalette(palette);/設(shè)置到我們的面板上void Show：sui（） do int x=rand（）%4； int y=rand()%4； if(mapxy=0） if（rand()20=4） mapxy=4； else mapxy=2； break; while(1）；4。6 圖片資源的導(dǎo)入和加載將所有準(zhǔn)備好的圖片資源載入設(shè)計(jì)程序，以便后續(xù)的圖片加載工作。隨后我們進(jìn)入為16個(gè)矩形模塊和背景加載其各對(duì)應(yīng)隨機(jī)數(shù)圖片的設(shè)計(jì)過(guò)程,這個(gè)模塊以地址形式實(shí)現(xiàn)：void Show：paintE

11、vent（QPaintEvent ) QImage img； img。load（”：/image/"+QString：:number(map00）+”。png”）; ui>show_1>setPixmap（QPixmap：fromImage(img)）； img.load（”:/image/”+QString:：number(map01)+”。png")；ui-show_2-setPixmap（QPixmap:：fromImage(img）); img。load(”:/image/”+QString：number(map02）+”。png"); uis

12、how_3>setPixmap(QPixmap:：fromImage(img）; img。load("：/image/"+QString:：number（map03)+”.png”）; ui-show_4setPixmap(QPixmap：:fromImage（img)）; img。load（”：/image/”+QString:：number（map10)+”.png"); uishow_5setPixmap(QPixmap：:fromImage（img）; img。load(”：/image/”+QString:number(map11)+"。

13、png"）； uishow_6>setPixmap（QPixmap：fromImage(img)）； img。load（"：/image/”+QString:：number（map12)+"。png"）; ui>show_7->setPixmap(QPixmap：:fromImage（img）; img。load(”：/image/"+QString：number（map13）+”。png”）; ui>show_8setPixmap（QPixmap:：fromImage(img）; img。load（”：/image/”

14、+QString:：number(map20)+"。png”）; uishow_9setPixmap(QPixmap：fromImage(img）)； img.load(”：/image/”+QString：number（map21)+".png”）; uishow_10-setPixmap(QPixmap:fromImage（img）)； img。load（”：/image/”+QString：number(map22）+"。png”）； uishow_11setPixmap(QPixmap：fromImage（img）； img。load（”：/image/”

15、+QString:：number（map23)+”。png"); ui>show_12->setPixmap（QPixmap：:fromImage(img）; img。load（":/image/"+QString:：number（map30）+”.png”）； ui->show_13setPixmap（QPixmap：fromImage（img）； img.load(”：/image/”+QString：:number（map31）+".png”）； uishow_14->setPixmap(QPixmap:：fromImage

16、(img)）； img。load（”：/image/"+QString：number(map32)+"。png"）； ui-show_15->setPixmap(QPixmap:：fromImage（img)）; img。load（”：/image/”+QString：number（map33）+”.png")； ui>show_16>setPixmap(QPixmap:fromImage(img）); ui-fensetText(QString:：number（fen）；4.7 主體算法的分析和實(shí)現(xiàn)接下來(lái)進(jìn)入主要的算法設(shè)計(jì)步驟。在此根

17、據(jù)2048游戲算法的功能需求和功能模塊,對(duì)主要算法進(jìn)行分析并實(shí)現(xiàn).對(duì)于控制模塊,一共有上、下、左、右、重置、關(guān)閉六個(gè)控制功能鍵。對(duì)于左移功能鍵的算法，每點(diǎn)擊一次,所有的數(shù)字方塊都會(huì)往滑動(dòng)的方向靠攏。兩個(gè)相同數(shù)字方塊撞在一起之后合并成為他們的和。每次操作之后會(huì)在空白的方格處隨機(jī)生成一個(gè)2或者4.此時(shí)分?jǐn)?shù)也在累計(jì)增加。這一部分中重置和關(guān)閉這兩個(gè)功能鍵相對(duì)與其他功能鍵獨(dú)立，而上、下、左、右四個(gè)功能鍵的算法有一定的相似之處，所以以下僅詳細(xì)展示左移功能鍵的代碼?，F(xiàn)在開(kāi)始對(duì)這六個(gè)功能鍵進(jìn)行代碼編寫(xiě):void Show：:on_pushButton_3_clicked（） /reset for（int i=

18、0;i4；i+） for(int j=0;j4;j+） mapij=0； sui（）; sui(); fen=0； update（）；void Show：:on_clo_clicked（) /clo thisclose（);void Show:：on_pushButton_2_clicked(） /up for(int k=0；k3；k+) for（int i=1；i<4；i+） for(int j=0；j4；j+） if(mapi1j=0） mapi1j=mapij; mapij=0； else if（mapij=mapi1j） mapi1j=mapi-1j+mapij； mapij=

19、0; fen+=mapi1j； if（go（）=1） sui（）；/產(chǎn)生隨機(jī)數(shù) update（）；/更新界面Show:：Show(） delete ui；void Show：:on_pushButton_clicked（） /rightvoid Show：:on_pushButton_5_clicked(） /downvoid Show：on_pushButton_4_clicked（) /left4。8 游戲結(jié)束的判斷最后一個(gè)需解決的問(wèn)題就是對(duì)于游戲是否結(jié)束的判斷,其主要體現(xiàn)在控制和計(jì)算模塊.如果游戲未能達(dá)成任務(wù)而失敗，輸出“失敗"和“游戲結(jié)束"的信息，同時(shí)只有關(guān)閉和重置

20、功能鍵可以被操作：int Show：go（) for（int i=0;i<4;i+) for(int j=0；j4；j+） if（mapij=0) return 1; return 1;void Show：pan（） int arr42=1，0，0，1，0,1，1，0; for（int i=0；i4；i+） for（int j=0;j4;j+） if（mapij=0） return； else for(int loop=0;loop4;loop+） int x=i+arrloop0; int y=j+arrloop1； if（x<0|x3y3|y0） continue； else if（mapxy=0) return; else if（mapij=mapxy) return； if（QMessageBox：:question（this，tr("失敗”），tr（”游戲結(jié)束”)；QMessageBox：YesQMessageBox:：No，QMessageBox：Ok）=QMessageBox：Yes） on_pushButton_3_clicked（）; else