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疯狂ios讲义之实现游戏逻辑（3）

news 来源：原创 2024/5/11 5:41:36

13.6.9 两个转折点的连接

两个转折点的连接是最复杂的一种连接情况，因为两个转折点又可分为如下几种情况。

p1、p2位于同一行，但不能直接相连，就必须有两个转折点，分向上与向下两种连接情况。

p1、p2位于同一列，但不能直接相连，也必须有两个转折点，分向左与向右两种连接情况。

p2在p1的右下角，有6种转折情况。

p2在p1的右上角，同样有6种转折情况。

提示：

对于p2位于p1的左上角、左下角的情况，同样只要把p1、p2的位置互换即可。

对于上面4种情况，同样需要分别进行处理。

1．同一行不能直接相连

p1、p2位于同一行，但它们不能直接相连，因此必须有两个转折点，图13.13显示了这种相连的示意图。

从图13.13可以看到，当p1与p2位于同一行但不能直接相连时，这两个点既可在上面相连，也可在下面相连，这两种情况都代表它们可以相连。我们先把这两种情况都加入结果中，最后计算最近的距离。

实现时可以先构建一个NSDictionary，NSDictionary的key为第一个转折点，NSDictionary的value为第二个转折点（每种连接情况最多只有两个连接点），如NSDictionary的count大于1，说明这两个FKPoint有多种连接途径，那么程序还需要计算路径最小的连接方式。

2．同一列不能直接相连

p1、p2位于同一列，但它们不能直接相连，因此必须有两个转折点，图13.14显示了这种相连的示意。

图13.13同一行不能直接相连

图13.14同一列不能直接相连

从图13.14可以看到，当p1与p2位于同一列但不能直接相连时，这两个点既可在左边相连，也可在右边相连，这两种情况都代表它们可以相连。我们先把这两种情况都加入结果中，最后计算最近的距离。

实现的方法与同一行不能直接相连的情况相同。

3．p2位于p1右下角的6种转折情况

p2位于p1右下角时，一共可能出现6种连接情况，图13.15～图13.20分别绘制了这6种连接情况。

图13.15p2位于p1右下角有两个转折点的情况1

图13.16p2位于p1右下角有两个转折点的情况2

图13.17p2位于p1右下角有两个转折点的情况3

图13.18p2位于p1右下角有两个转折点的情况4

图13.19p2位于p1右下角有两个转折点的情况5

图13.20p2位于p1右下角有两个转折点的情况6

实际上，p2还可能位于p1的右上角，出现的6种连接情形与此相似，此处不再详述。

接下来定义一个getLinkPoints方法对具有两个连接点的情况进行处理。

程序清单：codes/13/Link/Link/sources/board/FKGameService.m

程序中的粗体字代码分别调用getYLinkPoints: p2Chanel: pieceHeight:、getXLinkPoints: p2Chanel: pieceWidth:方法来收集各种可能出现的连接路径，两个方法的代码如下。

程序清单：codes/13/Link/Link/sources/board/FKGameService.m

/**
 * 遍历两个集合，先判断第一个集合中元素的x坐标与另一个集合中元素的x坐标是否相同(纵向)，
 * 如果相同，即在同一列，再判断是否有障碍，没有则加到NSMutableDictionary中
 * @return 存放可以纵向直线连接的连接点的键值对
 */
- (NSDictionary*) getYLinkPoints:(NSArray*) p1Chanel
    p2Chanel:(NSArray*) p2Chanel pieceHeight:(NSInteger) pieceHeight
{
    NSMutableDictionary* result = [[NSMutableDictionary alloc]init];
    for (int i = 0; i < p1Chanel.count; i++)
    {
        FKPoint* temp1 = [p1Chanel objectAtIndex:i];
        for (int j = 0; j < p2Chanel.count; j++)
        {
            FKPoint* temp2 = [p2Chanel objectAtIndex:j];
            // 如果x坐标相同(在同一列)
            if (temp1.x == temp2.x)
            {
                // 没有障碍则加到结果的NSMutableDictionary中
                if (![self isYBlockFromP1:temp1 toP2:temp2 pieceHeight:pieceHeight])
                {
                    [result setObject:temp2 forKey:temp1];
                }
            }
        }
    }
    return [result copy];
}
/**
 * 遍历两个集合，先判断第一个集合中元素的y坐标与另一个集合中元素的y坐标是否相同(横向)，
 * 如果相同，即在同一行，再判断是否有障碍，没有则加到NSMutableDictionary中
 * @return 存放可以横向直线连接的连接点的键值对
 */
- (NSDictionary*) getXLinkPoints:(NSArray*) p1Chanel
    p2Chanel:(NSArray*) p2Chanel pieceWidth:(NSInteger) pieceWidth
{
    NSMutableDictionary* result = [[NSMutableDictionary alloc]init];
    for (int i = 0; i < p1Chanel.count; i++)
    {
        // 从第一通道中取一个点
        FKPoint* temp1 = [p1Chanel objectAtIndex:i];
        // 再遍历第二个通道，看第二通道中是否有点可以与temp1横向相连
        for (int j = 0; j < p2Chanel.count; j++)
        {
            FKPoint* temp2 = [p2Chanel objectAtIndex:j];
            // 如果y坐标相同(在同一行)，再判断它们之间是否有直接障碍
            if (temp1.y == temp2.y)
            {
                if (![self isXBlockFromP1:temp1 toP2:temp2 pieceWidth:pieceWidth])
                {
                    // 没有障碍则加到结果的NSMutableDictionary中
                    [result setObject:temp2 forKey:temp1];
                }
            }
        }
    }
    return [result copy];
}

经过上面的实现之后，getLinkPointsFromPoint: toPoint: width: height:方法可以找出point1、point2两个点之间所有可能的连接情况，该方法返回一个NSDictionary对象，NSDictionary中每个key-value对代表一种连接情况，其中key代表第一个连接点，value代表第二个连接点。

当point1、point2之间有多种连接情况时，程序还需要找出所有连接情况中的最短路径，link(Piece p1, Piece p2)方法中的④号粗体字代码调用了getShortcutFromPoint: toPoint: turns: distance:方法进行处理，下面进行详细分析。

13.6.10 找出最短距离

为了找出所有连接情况中的最短路径，程序实现可分为两步。

①遍历转折点NSDictionary中的所有key-value对，与原来选择的两个点构成一个FKLinkInfo。每个FKLinkInfo代表一条完整的连接路径，并将这些FKLinkInfo收集成一个NSArray集合。

②遍历第1步得到的NSArray集合，计算每个FKLinkInfo中所有连接点的总距离，选取与最短距离相差最小的FKLinkInfo返回即可。

下面的方法实现了上面的思路。

程序清单：codes/13/Link/Link/sources/board/FKGameService.m

/**
 * 获取p1和p2之间最短的连接信息
 * @param p1 第一个点
 * @param p2 第二个点
 * @param turns 放转折点的NSDictionary
 * @param shortDistance 两点之间的最短距离
 * @return p1和p2之间最短的连接信息
 */
- (FKLinkInfo*) getShortcutFromPoint:(FKPoint*) p1 toPoint:(FKPoint*) p2
    turns:(NSDictionary*) turns distance:(NSInteger)shortDistance
{
    NSMutableArray* infos = [[NSMutableArray alloc] init];
    // 遍历结果NSDictionary
    for (FKPoint* point1 in turns)
    {
        FKPoint* point2 = turns[point1];
        // 将转折点与选择点封装成FKLinkInfo对象，放到NSArray集合中
        [infos addObject:[[FKLinkInfo alloc]
            initWithP1:p1 p2:point1 p3:point2 p4:p2]];
    }
    return [self getShortcut:infos shortDistance:shortDistance];
}
/**
 * 从infos中获取连接线最短的那个FKLinkInfo对象
 * @param infos
 * @return 连接线最短的那个FKLinkInfo对象
 */
- (FKLinkInfo*) getShortcut:(NSArray*) infos shortDistance:(int) shortDistance
{
    int temp1 = 0;
    FKLinkInfo* result = nil;
    for (int i = 0; i < infos.count; i++)
    {
        FKLinkInfo* info = [infos objectAtIndex:i];
        // 计算出几个点的总距离
        NSInteger distance = [self countAll:info.points];
        // 将循环第一个的差距用temp1保存
        if (i == 0)
        {
            temp1 = distance - shortDistance;
            result = info;
        }
        // 如果下一次循环的值比temp1还小, 则用当前的值作为temp1
        if (distance - shortDistance < temp1)
        {
            temp1 = distance - shortDistance;
            result = info;
        }
    }
    return result;
}
/**
 * 计算NSArray中所有点的距离总和
 * @param points 需要计算的连接点
 * @return 所有点的距离总和
 */
- (NSInteger) countAll:(NSArray*) points
{
    NSInteger result = 0;
    for (int i = 0; i < points.count - 1; i++)
    {
        // 获取第i个点
        FKPoint* point1 = [points objectAtIndex:i];
        // 获取第i + 1个点
        FKPoint* point2 = [points objectAtIndex:i + 1];
        // 计算第i个点与第i + 1个点的距离，并添加到总距离中
        result += [self getDistanceFromPoint:point1 toPoint:point2];
    }
    return result;
}
/**
 * 获取两个点之间的最短距离
 * @param p1 第一个点
 * @param p2 第二个点
 * @return 两个点的距离距离总和
 */
- (CGFloat) getDistanceFromPoint:(FKPoint*) p1 toPoint:(FKPoint*) p2
{
    int xDistance = abs(p1.x - p2.x);
    int yDistance = abs(p1.y - p2.y);
    return xDistance + yDistance;
}

至此，《疯狂连连看》游戏中两个方块可能相连的所有情况都处理完成了，应用程序即可调用FKGameService所提供的(FKLinkInfo*) linkWithBeginPiece:(FKPiece*)p1 endPiece: (FKPiece*) p2方法来判断两个方块是否可以相连，这个过程也是编写该游戏最烦琐的地方。

通过对《疯狂连连看》游戏的分析与开发，读者应该发现编写一个游戏并没有想象的那么难，开发者需要冷静、条理化的思维，先分析游戏中所有可能出现的情况，然后在程序中对所有的情况进行判断，并进行相应的处理。

提示：

本程序中FKGameService组件的实现思路与《疯狂Android讲义》中Android版《疯狂连连看》游戏的实现思路基本相同，笔者无法保证这种实现方式为最优算法。这种算法实现起来有些烦琐，但它的条理十分清晰，非常适合初、中级程序员学习。

13.7小结

本章介绍了一款常见的单机休闲类游戏——iOS版的《疯狂连连看》，这款流行的小游戏的开发难度适中，而且能充分激发学习热情，对iOS学习者来说是一个不错的选择。学习本章需要重点掌握单机游戏的界面分析与数据建模的能力：游戏玩家眼中看到的是游戏界面，开发者眼中看到的应该是数据模型。除此之外，单机游戏通常总会有一个比较美观的界面，因此，通常都需要通过自定义UIView来实现游戏主界面。《疯狂连连看》游戏中需要判断两个方块（图片）是否可以相连，这需要开发者对两个方块的位置分别进行处理，并针对不同的情况提供相应的实现，这也是开发单机游戏需要重点掌握的能力。

——————本文节选自《疯狂ios讲义（上）》