当前位置:Gxlcms > asp.net > .NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示

.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:22人阅读

第一节 魔方的简单表示

  对于任意N阶的魔方均有六个面(Surface),每个面有N*N个方块。在面向对象的程序设计里,我们可以把魔方(Cube)、魔方的面(Surface)和面的方块(Block)均视作为对象。

  魔方的定义:六个面存储在一个数组

  1. ''' <summary>
  2. ''' 表示一个指定阶的魔方
  3. ''' </summary>
  4. Public Class CubeClass
  5. ''' <summary>
  6. ''' 魔方阶数
  7. ''' </summary>
  8. Public CubeRank As Integer
  9. ''' <summary>
  10. ''' 魔方的六个表面
  11. ''' </summary>
  12. Public SurfaceArray(5) As CubeSurfaceClass
  13. End Class

  魔方的面定义:方块存储为N*N的二维数组

  1. ''' <summary>
  2. ''' 表示一个魔方的面
  3. ''' </summary>
  4. Public Class CubeSurfaceClass
  5. ''' <summary>
  6. ''' 魔方表层的块数据
  7. ''' </summary>
  8. Public BlockData(,) As CubeBlockClass
  9. End Class

  魔方的块定义:每个块具有独立的颜色

  1. ''' <summary>
  2. ''' 表示魔方面上的一个方块
  3. ''' </summary>
  4. Public Class CubeBlockClass
  5. ''' <summary>
  6. ''' 当前块的颜色
  7. ''' </summary>
  8. Public BlockColor As Color
  9. Public x As Integer '所在列数
  10. Public y As Integer '所在行数
  11. End Class

  上述,我们完成了魔方类的简单定义,并且确立了之间的从属关系。这里有一点需要注意,方块(BlockClass)是指魔方的单个颜色块。

  所以N阶魔方应有6*N*N个颜色块,以三阶魔方为例,它应有54个颜色块(BlockClass)。

--------------------------------------------------------------------------------

第二节 面之间的空间关系

  魔方的六个面之间并非独立的,而是存在一定的空间关系。前面在CubeClass中定义了SurfaceArray()表示魔方的六个面,现在索引0~5分别指示魔方的顶层,底层,左侧,右侧,前方,后方六个面。

  SurfaceArray(0):顶层

  SurfaceArray(1):底层

  SurfaceArray(2):左侧

  SurfaceArray(3):右侧

  SurfaceArray(4):前方

  SurfaceArray(5):后方

图2.1 魔方六面的空间位置

  由此确定了各个面的空间方位,给SurfaceClass添加如下定义:

  1. ''' <summary>
  2. ''' 当前表层的相邻表层(顶、底、左、右、前和后)
  3. ''' </summary>

Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass

  NeibourSurface()的索引从0~5依次指示当前面的顶、底、左、右、前和后。以图2.1“右面”为例,它的NeibourSurface()

应该为

  NeibourSurface(0):顶层

  NeibourSurface(1):底层

  NeibourSurface(2):前方

  NeibourSurface(3):后方

  NeibourSurface(4):右侧,每一个面的“前”就是它自身

  NeibourSurface(5):左侧

  但上述是默认为"右面"的"上方"就是顶层。所以我们还需要

对每一个面的“上方”进行严格的定义:


图2.2 魔方六面的空间位置_平面展开


图2.3 魔方六面"上方"的方向

  由上,我们可以确定各面之间的空间关系:

  1. Dim TempArray(,) As Integer = {{2, 3, 4, 5, 0, 1},
  2. {3, 2, 4, 5, 1, 0},
  3. {1, 0, 4, 5, 2, 3},
  4. {0, 1, 4, 5, 3, 2},
  5. {0, 1, 2, 3, 4, 5},
  6. {0, 1, 3, 2, 5, 4}} '空间相邻关系矩阵

  该矩阵行数值指某个面在SurfaceArray()中的索引,列数表示这个面相邻的面在SurfaceArray()的索引。前面提到每一个面的“前”就是它自身,矩阵的第五列从0依次到5。

  在CubeClass类中添加如下方法,并在构造函数中调用:

  1. ''' <summary>
  2. '''初始化各个表层间的空间相邻关系
  3. ''' </summary>
  1. Public Sub InitSurface()
  2. Dim TempArray(,) As Integer = {{2, 3, 4, 5, 0, 1},
  3. {3, 2, 4, 5, 1, 0},
  4. {1, 0, 4, 5, 2, 3},
  5. {0, 1, 4, 5, 3, 2},
  6. {0, 1, 2, 3, 4, 5},
  7. {0, 1, 3, 2, 5, 4}} '空间相邻关系矩阵
  8. For i = 0 To 5
  9. For j = 0 To 5
  10. SurfaceArray(i).NeibourSurface(j) = SurfaceArray(TempArray(i, j))
  11. Next
  12. Next
  13. End Sub

--------------------------------------------------------------------------------

第三节 魔方的初始化

  魔方(CubeClass)的构造函数:六面的颜色标准:顶-白色,底-黄色,左-橙色,右-红色,前-绿色,后-蓝色

  1. ''' <summary>
  2. ''' 新建一个指定阶的魔方
  3. ''' </summary>
  4. ''' <param name="nRank">指定的阶数</param>
  5. Public Sub New(ByVal nRank As Integer)
  6. Dim ColorArr() As Color = {Color.White, Color.Yellow, Color.Orange, Color.Red, Color.Green, Color.Blue}
  7. For i = 0 To 5
  8. SurfaceArray(i) = New CubeSurfaceClass(nRank, i, ColorArr(i))
  9. Next
  10. CubeRank = nRank
  11. InitSurface()
  12. End Sub

  魔方面(CubeSurfaceClass)的构造函数:

  1. ''' <summary>
  2. ''' 当前魔方的阶数
  3. ''' </summary>
  4. Public CubeRank As Integer
  5. ''' <summary>
  6. ''' 魔方表层的数据
  7. ''' </summary>
  8. Public BlockData(,) As CubeBlockClass
  9. ''' <summary>
  10. ''' 当前表层的相邻表层(顶、底、左、右、前和后)
  11. ''' </summary>
  12. Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass
  13. Public Index As Integer
  14. Public Sub New(nRank As Integer, nIndex As Integer, nColor As Color)
  15. ReDim BlockData(nRank - 1, nRank - 1)
  16. CubeRank = nRank
  17. Index = nIndex
  18. Dim rnd As New Random
  19. For i = 0 To nRank - 1
  20. For j = 0 To nRank - 1
  21. BlockData(i, j) = New CubeBlockClass(i, j)
  22. BlockData(i, j).ParentIndex = Index
  23. BlockData(i, j).BlockColor = nColor
  24. Next
  25. Next
  26. End Sub

  魔方块(CubeBlockClass)的构造函数:

  1. Public ParentIndex As Integer
  2. ''' <summary>
  3. ''' 当前块的颜色
  4. ''' </summary>
  5. Public BlockColor As Color
  6. Public x As Integer '所在列数
  7. Public y As Integer '所在行数
  8. Public Sub New(nX As Integer, nY As Integer)
  9. x = nX
  10. y = nY
  11. End Sub

  至此,一个任意阶的魔方已可以被表示,并且在此基础上将可以实现魔方的扭动逻辑。

以上所述是针对.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示,希望对大家有所帮助。

人气教程排行