新手练习项目 4：简易2048游戏的实现（C++）

名人说：莫听穿林打叶声，何妨吟啸且徐行。—— 苏轼《定风波·莫听穿林打叶声》
Code_流苏(CSDN)（一个喜欢古诗词和编程的Coder）

一、效果图

二、代码（带注释）

//创作者：Code_流苏（CSDN）
//未经允许，禁止转载发布，可自己学习使用
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>using namespace std;const int SIZE = 4; // 定义游戏板的大小为4x4// 初始化游戏板
void initializeBoard(vector<vector<int>>& board) {board.assign(SIZE, vector<int>(SIZE, 0)); // 将游戏板初始化为SIZE x SIZE的0矩阵// 在游戏板上随机生成两个数字2board[rand() % SIZE][rand() % SIZE] = 2;board[rand() % SIZE][rand() % SIZE] = 2;
}// 打印游戏板
void printBoard(const vector<vector<int>>& board) {for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {if(board[i][j] == 0) cout << ".";else cout << board[i][j];cout << "\t";}cout << endl;}
}// 检查是否还有可移动的格子
bool canMove(const vector<vector<int>>& board) {for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {// 如果有空格或者有相邻的相同数字，则可以移动if (board[i][j] == 0) return true;if (i < SIZE - 1 && board[i][j] == board[i + 1][j]) return true;if (j < SIZE - 1 && board[i][j] == board[i][j + 1]) return true;}}return false;
}// 在随机位置添加一个数字2或4
void addNumber(vector<vector<int>>& board) {int i, j;do {i = rand() % SIZE;j = rand() % SIZE;} while (board[i][j] != 0); // 选择一个空的格子board[i][j] = (rand() % 10 == 0) ? 4 : 2; // 有10%的概率生成4，90%的概率生成2
}// 旋转游戏板
void rotateBoard(vector<vector<int>>& board) {vector<vector<int>> temp(SIZE, vector<int>(SIZE));for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {temp[j][SIZE - 1 - i] = board[i][j]; // 旋转90度}}board = temp;
}// 向左移动格子并合并
void moveTiles(vector<vector<int>>& board) {for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {int lastMergePosition = -1; for (int j = 1; j < SIZE; ++j) {if (board[i][j] == 0) continue; // 如果当前格子为空，则跳过int previousPosition = j - 1;// 寻找可以合并或移动的位置while (previousPosition > lastMergePosition && board[i][previousPosition] == 0) {previousPosition--;}if (previousPosition == j) continue; // 如果没有可移动或合并的位置，继续下一个格子// 根据情况移动或合并格子if (board[i][previousPosition] == 0) {board[i][previousPosition] = board[i][j];board[i][j] = 0;} else if (board[i][previousPosition] == board[i][j]) {board[i][previousPosition] *= 2;board[i][j] = 0;lastMergePosition = previousPosition;} else if (previousPosition + 1 != j) {board[i][previousPosition + 1] = board[i][j];board[i][j] = 0;}}}
}// 定义不同方向的移动
void moveLeft(vector<vector<int>>& board) {moveTiles(board);
}void moveRight(vector<vector<int>>& board) {rotateBoard(board);rotateBoard(board);moveTiles(board);rotateBoard(board);rotateBoard(board);
}void moveUp(vector<vector<int>>& board) {rotateBoard(board);rotateBoard(board);rotateBoard(board);moveTiles(board);rotateBoard(board);
}void moveDown(vector<vector<int>>& board) {rotateBoard(board);moveTiles(board);rotateBoard(board);rotateBoard(board);rotateBoard(board);
}// 主函数
int main() {srand(time(NULL)); // 设置随机种子vector<vector<int>> board;initializeBoard(board); // 初始化游戏板printBoard(board); // 打印游戏板while (true) {if (!canMove(board)) {cout << "游戏结束!" << endl;break;}char input;cout << "选择方向 (w/a/s/d): ";cin >> input; // 获取用户输入switch (input) {case 'a':moveLeft(board);break;case 'd':moveRight(board);break;case 'w':moveUp(board);break;case 's':moveDown(board);break;default:cout << "无效输入！ 请使用 w/a/s/d." << endl;continue;}if (canMove(board)) {addNumber(board); // 在合适位置添加新的数字}printBoard(board); // 打印更新后的游戏板}return 0;
}

三、说明

上述代码实现了一个简单的2048游戏，主要由以下几个部分组成：

1. 初始化游戏板 (initializeBoard函数)：用于初始化一个SIZE x SIZE（在这个例子中是4x4）的游戏板，并随机在两个位置放置数字2。

2. 打印游戏板 (printBoard函数)：该函数用于遍历游戏板并打印每个元素，其中0被替换为.以便于观看。

3. 检查是否可以移动 (canMove函数)：这个函数用来检查游戏板上是否还有可合并的元素或者空位，以决定游戏是否结束。

4. 添加数字 (addNumber函数)：在玩家移动之后，在一个随机的空位置上添加一个新的数字（90%的概率是2，10%的概率是4）。

5. 旋转游戏板 (rotateBoard函数)：为了简化移动逻辑，此函数用来将游戏板顺时针旋转90度。

6. 移动方块 (moveTiles函数)：该函数用于处理实际的方块移动和合并逻辑。

7. 移动方向 (moveLeft, moveRight, moveUp, moveDown函数)：这些函数使用moveTiles和rotateBoard来处理不同方向的移动。

8. 主函数 (main函数)：设置游戏的初始状态，然后进入一个循环，等待玩家输入来移动方块，直到没有移动可做时结束游戏。

补充说明：

• 游戏板的大小是通过const int SIZE = 4预设的，即方格大小为4x4。
• 游戏开始时，游戏板上有两个数字2。
• 玩家可以通过输入’w’, ‘a’, ‘s’, 'd’来控制方块向上、左、下、右移动。
• 当游戏板上没有空位或者没有可合并的相邻方块时，游戏结束。
• 这个程序没有实现计分功能，可自己扩充实现。

Code_流苏(CSDN)（一个喜欢古诗词和编程的Coder）
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