Java连连看课程设计.doc

I 摘要 关键字 发展 关键字 发展 java java 连连看 程序设计 连连看 程序设计 现代科学技术的发展 改变了人类的生活 作为新世纪的大学生 应该站在时代发 展的前沿 掌握现代科学技术知识 以适应社会的发展 能够独立完成面临的任务 作一名有创新意识的新型人才 Java 语言的学习热潮并没有因为时间的推移而消退 相反 由于计算机技术的发 展所带来的新应用的出现 Java 越来越流行 这种情况是以往程序设计语言在其生存 周期内所不多见的 Java 语言之所以这样长盛不衰 一是因为其众多的技术特点与现 今的应用十分合拍 可以覆盖大部分的需求 二是因为 SUN 公司不断推出新的版本 完善 Java 自身的功能 有了这两点 Java 语言成为程序员首选的程序设计开发工具就 在情理之中了 连连看游戏是一种很流行的小游戏 记得在小时候去游戏厅玩的时候就有两台专门 的连连看的机器 当然当时不叫这个名字 一个是连麻将牌 另一个是连水果图片 当时的麻将牌分好几层 相邻层的牌还可以连 看得人眼花缭乱 作为一个 java 初学 者 我所编辑的 悠嘻猴连连看 小游戏 只有几个基本功能 开始 再来一局 炸弹 重新开始 退出 我所选中给出的游戏界面很漂亮 不过似乎图形只有一 层 而且数量也不是很多 只有 64 张图 降低了不少难度 目 录 摘要 I 第 1 章 需求分析 1 1 1 功能分析 1 1 2 流程图 2 第 2 章 详细设计 3 2 1 课程设计目的 3 2 2 课程设计的实验环境 3 2 3 课程设计的预备知识 3 2 4 课程设计要求 3 2 5 连连看算法设计 4 2 6 类的实现方法 4 2 6 1 成员变量 4 2 6 2 方法设计 5 第 3 章 测试分析 7 3 1 程序运行情况 7 3 2 测试计划及分析 9 3 2 1 检验的先后顺序 9 3 2 2 程序异常处理 9 第 4 章 课程设计总结 10 附件 A 1 参考资料 26 第 1 章 需求分析 1 1 功能分析 每次用户选择两个图形 如果图形满足一定条件 两个图形一样 且这两个图形之 间存在转弯少于 3 的路径 则两个图形都能消掉 给定任意具有相同图形的两个格子 我们需要寻找这两个格子之间在转弯最少的情况下 经过格子数目最少的路径 如果 这个最优路径的转弯数目少于 3 则这两个格子可以消去 将界面中相同的猴子图片消去 游戏限时 1000 秒 如果在规定的时间内没有完成 就会跳出对话框 笨蛋 游戏时间到 GAME OVER 的字样 如果玩家赢了这 局 还没有过瘾的话 可以单击 再来一局 判断游戏是否结束 如果所有图形全部 消去 或者游戏玩家不可能再消去任意两个格子的时候 游戏应该结束 后一种情况 我们称之为 死锁 在死锁的情况下 我们也可以暂时不终止游戏 而是随机打乱局面 使得打破 死 锁 局面 不管怎样 我们需要判别游戏当前状态是否为 死锁 状态 我们首先思 考问题 怎么判断两个图形能否相消 前面分析中 我们已经知道 两个图形能够相 消 当且仅当这两个图形相同 且它们之间存在路径转弯数目小于 3 因此 我们主要需要解决的问题还是 怎样求出相同图形之间的最短路径 这个最 短的路径 我们首先需要保证转弯数目最少 在转弯数目最少的情况下 经过的格子 数目要尽可能地少 在经典的最短路问题中 我们需要求出经过格子数目最少的路径 而这里 要保证 转弯数目最少 需要把最短路问题的目标函数修改为从一个点到另一个点的转弯次数 虽然 目标函数修改了 但算法的框架仍然可以保持不变 广度优先搜索是解决经典 最 短路问题的一个思路 我们看看在新的目标函数 转弯数目最少 下 如何用广度优 先搜索来解决图形 A x1 y1 和图形 B x2 y2 之间的最短路问题 1 2 流程图 第 2 章 详细设计 2 1 课程设计目的 JAVA 程序设计 是计算机相关专业的必修专业基础课程 其实践性 应用性很 强 实践教学环节是必不可少的一个重要环节 本课程的程序设计专题实际是计算机 相关专业学生学习完 JAVA 程序设计 课程后 进行的一次全面的综合训练 JAVA 程 序设计的设计目的是加深对理论教学内容的理解和掌握 使学生较系统地掌握程序设 计及其在网络开发中的广泛应用 基本方法及技巧 为学生综合运用所学知识 利用 软件工程为基础进行软件开发 并在实践应用方面打下一定基础 2 2 课程设计的实验环境 硬件要求能运行 Windows 9 X 操作系统的微机系统 JAVA 程序设计语言及相应的 集成开发环境 UltraEdit 32 开发工具 2 3 课程设计的预备知识 熟悉 JAVA 语言及 UltraEdit 32 开发工具 2 4 课程设计要求 按课程设计指导书提供的课题 要求学生在自行完成各个操作环节 并能实现且达 到举一反三的目的 完成一个项目解决一类问题 要求学生能够全面 深入理解和熟 练掌握所学内容 并能够用其分析 设计和解答类似问题 对此能够较好地理解和掌 握 能够进行简单分析和判断 能编写出具有良好风格的程序 掌握 JAVA 程序设计的 基本技能和面向对象的概念和方法 了解多线程 安全和网络等编程技术 同时培养 学生进行分析问题 解决问题的能力 培养学生进行设计分析 设计方法 设计操作 与测试 设计过程的观察 理解和归纳能力的提高 2 5 连连看算法设计 在检验两个方块能否消掉的时候 我们要让两个方块同时满足两个条件才行 就 是两者配对并且连线成功 分 3 种情况 从下面的这三种情况 我们可以知道 需要三个检测 这三个 检测分别检测一条直路经 这样就会有三条路经 若这三条路经上都是空按钮 那么 就刚好是三种直线 两个转弯点 把两个按钮连接起来了 1 相邻 2 若不相邻的先在第一个按钮的同行找一个空按钮 1 找到后看第二个按钮 横向到这个空按钮所在的列是否有按钮 2 没有的话再看第一个按钮到与它同行的那 个空按钮之间是否有按钮 3 没有的话 再从与第一个按钮同行的那个空按钮竖向到 与第二个按钮的同行看是否有按钮 没有的话路经就通了 可以消了 3 若 2 失败后 再在第一个按钮的同列找一个空按钮 1 找到后看第二个按 钮竖向到这个空按钮所在的行是否有按钮 2 没有的话 再看第一个按钮到与它同列 的那个空按钮之间是否有按钮 3 没有的话 再从与第一个按钮同列的那个空按钮横 向到与第二个按钮同列看是否有按钮 没有的话路经就通了 可以消了 若以上三步都失败 说明这两个按钮不可以消去 2 6 类的实现方法 2 6 1 成员变量 成员变量也叫类的属性 一般带有访问控制属性的 而全局变量虽然也有类的属 性 但全局变量严重影响了封装和模块化 一般的全局变量前面要加上 static 和 fina 属性其中 static 使该变量任何类都可用 方法 ClassName 全局变量名 而 fina 则使得变量不可更改 基本上算是常量了 这也在一定程度上防止对变量的非法 修改 表 2 6 1 成员变量 成员变量描述变量类型名称 文件 FileFile 文件区 JtextareaTextarea 菜单项 JmenuitemMenuitem copy 菜单 UmenuitemUmenuitem 标签 JlabelLabel seek 文件名 StringSeel 2 6 2 方法设计 方法名称为任何合乎语法的识别字 返回值类型是方法执行结果返回给调用者的 数据类型 void 表示没有返回值 参数行 parameter list 是调用时给予的参数声明 两个以上的参数声明以逗号隔开 若没有参数则参数行为空白 调用时每一个参数对 应一个参数值 argument 大括号内为方法本体 也称为方法程序模块 block 包含声 明 declarations 和语句 statements 声明也可以掺杂在语句之间 一个方法不能 声明在另一个方法内 表 2 6 2 方法定义 方法名功能备注 MyTextEditor 创建文本编辑器构造方法 Dialog 创建对话框 addMenu 添加菜单栏菜单项 writeToFile 向文本区写文件 readFromFile 读文件 openDialog 打开文件 saveDialog 保存对话框 actionPerformed 事件处理 itemStateChanged ItemListener 事件处理方法 mouseClicked 鼠标处理事件接口方法 mouseEvent 鼠标处理事件接口方法 mouseReleased 鼠标处理事件接口方法 mouseEntered 鼠标处理事件接口方法 mouseExit 鼠标处理事件接口方法 mouseDragged 鼠标处理事件接口方法 Main 程序开始运行 第 3 章 测试分析 3 1 程序运行情况 连连看游戏规则很简单 就是点中两个互相匹配并且可以通过不多于两个折点的 折线连在一起的方块后 这两个方块就可以消掉 图 1 初始界面 菜单选项中 包括 开始游戏 重新开始 炸弹 退出 功能 当选择炸弹功能时 每次含有三个炸弹 所炸的位置也是随机的 图 2 游戏界面 粗略想来 由于用户每次只能消除一对图形 即只会用到一个最短路径 但由于 实现并不知道用户会选择哪一对图形 所以需要事先计算出所有可能的最短路径并保 存起来 此外 采用这种方法的话似乎每次用户消去一对相同图像之后都需要重新计 算出当前所有可能被连接的相同图形之间最短路径 这是因为当某些图像被消去之后 可能会产生很多新路径 而我们又不能确定这些空出来的格子到底能够影响哪些路径 所以就只好都重新计算一遍 其缺点很明显就是每次消去图形动作之后重新计算所有 可能的最短路径所需要消耗的时间 而该方法的优点则是可以很快地判断两个相同图 形之间是否存在满足条件的最短路径 如果用户很厉害 每次都能选中可以消除的图形对 那么用这种方法浪费的时间 就会相当可观 毕竟用户未选中的其他可以连接的图形对之间的最短路径都被浪费掉 了 而如果用户很差劲 每轮选择的次数都远远大于当前可能的连接数量时 该方法 就会比书中正文提到的方法高效 但这种情况是比较少的 因为在整个游戏中用户主 要是会用眼睛 找 而不是频繁的用鼠标去 试 所以总的来看 维护所有最短路径 的方法的效率相对比较低 游戏结束后 在页面出现对话框 询问玩家是否进行下一 局 3 2 测试计划及分析 3 2 1 检验的先后顺序 在检验两个方块能否消掉的时候 我们要让两个方块同时满足两个条件才行 就 是两者配对并且连线成功 所以 这里应该先检验配对 如果该条件不成立的话 就 不要再进行连线检查了 这样可以避免很多不必要的复杂运算 当然 如果你在做这 个游戏的时候 配对规则不够如此简单的话 那么就看哪个算起来麻烦就把它放在后 面 3 2 2 程序异常处理 本程序没有涉及到程序的异常处理 只有关于 死锁 问题 本质上还是判别两个 格子是否可以消去的问题 最直接的方法就是 对于游戏中尚未消去的格子 两两都 计算一下 它们是否可以消去 此外 从上面的广度优先搜索可以看出 我们每次都 是扩展出起始格子 A x1 y1 能够到达的格子 也就是说 对于每一个格子 我们可以 调用一次上面的扩展过程 得到所有可以到达的格子 如果这些格子中有任意一个跟 起始格子的图形一致 则它们可以消去 目前游戏还不是 死锁 状态 第 4 章 课程设计总结 通过这次课程设计还使我懂得了理论与实际相结合是很重要的 只有理论知识是 远远不够的 只有把所学的理论知识与实践相结合起来 从理论中得出结论 才能真 正为社会服务 从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力 在设计的过程中遇 到问题 可以说得是困难重重 并且还发现了自己的许多不足之处 对以前所学过的 知识理解得不够深刻 掌握得不够牢固 但通过这次课程设计之后 一定把以前所学 过的知识重新温故 我完成了这次 JAVA 课程设计 不过这只是我学习路上的驿站 我相信我在未来的 学习中会记住从本次课程设计中所学到的东西 并将它用到未来的学习中去 在这里 谢谢老师的指导 我会更加努力的学习 信息与计算科学0601 王丹平060701024 1 附件 A 类名 MainFrame 作用 自定义主类 对鼠标拖拽的初始界面进行声明 继承的父类 JFrame 类 实现的接口 Strings import java awt import javax swing import cn elva Settings import cn elva model Map public class MainFrame extends JFrame private static final long serialVersionUID 1L 炸弹的次数 private int bombCount Settings BOMBCOUNT private JPanel jContentPane null private JMenuBar menuBar null private JMenu fileMenu null private JMenuItem reloadItem null private JMenuItem startItem null 炸弹 private JMenuItem bombItem null private JMenuItem exitItem null private MapUI mapUI null 游戏开始时间 信息与计算科学0601 王丹平060701024 2 private long startTime 结束时间 private long endTime private Timer timer null private JMenuItem ti private JMenuBar initMenuBar if menuBar null menuBar new JMenuBar fileMenu new JMenu 菜单 startItem new JMenuItem 开始游戏 startItem addActionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent e reload reloadItem new JMenuItem 重新开始 reloadItem addActionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent e reload bombItem new JMenuItem 炸弹 bombItem addActionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent e if bombCount 0 信息与计算科学0601 王丹平060701024 3 JOptionPane showMessageDialog MainFrame this 三枚 炸弹已用完 bombItem setEnabled false return mapUI bomb bombCount exitItem new JMenuItem 退出 exitItem addActionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent e System exit 0 fileMenu add startItem fileMenu add reloadItem fileMenu add bombItem fileMenu add exitItem menuBar add fileMenu return menuBar public static void main String args 自动生成方法存根 信息与计算科学0601 王丹平060701024 4 SwingUtilities invokeLater new Runnable public void run MainFrame thisClass new MainFrame thisClass setDefaultCloseOperation JFrame EXIT ON CLOSE thisClass setVisible true public MainFrame super initialize private void initialize this setSize 650 650 this setTitle llk this setJMenuBar initMenuBar this setTitle 悠嘻猴连连看 private void reload mapUI new MapUI startTime System currentTimeMillis 1000 endTime startTime Settings PERTIME jContentPane new JPanel jContentPane setLayout new BorderLayout jContentPane add mapUI this setContentPane jContentPane 信息与计算科学0601 王丹平060701024 5 this validate Map LEFTCOUNT Settings ROWS Settings COLUMNS initTimer bombItem setEnabled true bombCount Settings BOMBCOUNT private void initTimer ActionListener actionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent e startTime System currentTimeMillis 1000 if startTime endTime JOptionPane showMessageDialog MainFrame this 笨蛋 时 间到 GAME OVER int result JOptionPane showConfirmDialog MainFrame this 重玩一次 Again JOptionPane YES NO CANCEL OPTION if result JOptionPane YES OPTION reload else jContentPane setVisible false validate 信息与计算科学0601 王丹平060701024 6 timer new javax swing Timer 1000 actionListener timer start 类名 MapUI 作用 定义按钮和炸弹功能 继承的父类 JPanel 类 实现的接口 Stings import java awt import javax swing import cn elva Settings import cn elva model ArrayPoint import cn elva model Map public class MapUI extends JPanel implements ActionListener private static final long serialVersionUID 1L 棋子数组 用按钮来表示 private ChessButton chesses null 数据模型 private Map map new Map 判断当前点击的棋子是否是第二次选中的 private boolean two false 前面点的那个棋子 private ArrayPoint priviousPoint 信息与计算科学0601 王丹平060701024 7 第二次选中的棋子 private ArrayPoint currPoint 构造函数 public MapUI super initialize 初始化函数 private void initialize initChesses GridLayout gridLayout new GridLayout Settings ROWS 2 Settings COLUMNS 2 gridLayout setHgap 2 gridLayout setVgap 2 this setLayout gridLayout this setSize 300 200 放置按钮 按行 for int row 0 row Settings ROWS 2 row for int col 0 col Settings COLUMNS 2 col add chesses row Settings COLUMNS 2 col private void initChesses int values map getMap 初始化棋子 和数据模型里保持 一样 信息与计算科学0601 王丹平060701024 8 this chesses new ChessButton Settings ROWS 2 Settings COLUMNS 2 for int row 0 row 10 row for int col 0 col 10 col 通过二维的数据模型坐标得到一维的棋子坐标 int index row Settings COLUMNS 2 col 对棋子的数据模型 即 ArrayPoint 对象进行设置 指定此棋子 具体的位置和值 chesses index new ChessButton row col values row col 添加监听器 chesses index addActionListener this 将外围的一圈设为不可见 行 列为 0 和为最大值的情况 if row 0 row Settings ROWS 2 1 col 0 col Settings COLUMNS 2 1 chesses index setVisible false public void clearCheese ArrayPoint priviousPoint ArrayPoint currPoint 处理匹配 看两点是否联通 int values map getMap 将模型中对应的棋子设为 0 信息与计算科学0601 王丹平060701024 9 values priviousPoint getI priviousPoint getJ 0 values currPoint getI currPoint getJ 0 使两个已经消除的按钮不可见 int index1 priviousPoint getI Settings COLUMNS 2 priviousPoint getJ int index2 currPoint getI Settings COLUMNS 2 currPoint getJ chesses index1 setVisible false chesses index2 setVisible false 如果棋子总数已为 0 则程序结束 if map LEFTCOUNT 0 JOptionPane showMessageDialog this 恭喜您通过 事件监听器处理函数 也是处理棋子消除的地方 public void actionPerformed ActionEvent e 获得当前的柜子 ChessButton button ChessButton e getSource 获得当前棋子的数据结构 ArrayPoint p button getPoint 如果已有两个棋子选中 则进行判断操作 if two currPoint p 信息与计算科学0601 王丹平060701024 10 if map match this priviousPoint this currPoint clearCheese this priviousPoint this currPoint 设置为没有两个按钮的选中的状态 two false else 将当前点击的棋子赋给变量 priviousPoint this priviousPoint p 标志位设为 TRUE 用于点击下个棋子的时候使用 two true 炸弹的功能 public void bomb int values map getMap ArrayPoint p1 null ArrayPoint p2 null for int row 1 row Settings ROWS 1 row for int col 1 col Settings COLUMNS 1 col if values row col 0 p1 new ArrayPoint row col values row col for int i 1 i Settings ROWS 1 i for int j 1 j Settings COLUMNS 1 j if values i j 0 信息与计算科学0601 王丹平060701024 11 p2 new ArrayPoint i j values i j else continue if map match p1 p2 clearCheese p1 p2 return 类名 ChessButton 作用 初始化游戏中鼠标点击按钮 继承的父类 JButton 类 实现的接口 没有 import import javax swing import cn elva Settings 信息与计算科学0601 王丹平060701024 12 import cn elva model ArrayPoint public class ChessButton extends JButton protected ArrayPoint point null public ChessButton int row int col int value this new ArrayPoint row col value public ChessButton ArrayPoint point this point point String name Resource point getValue Settings RELEX URL url ChessButton class getResource name ImageIcon icon new ImageIcon url this setIcon icon 构造函数 使用默认值 public ChessButton this new ArrayPoint 0 0 0 返回当前按钮代表的位置和值 public ArrayPoint getPoint return point public void setPoint ArrayPoint point this point point 信息与计算科学0601 王丹平060701024 13 接口名 Settings 作用 声明各个变量大小 package cn elva public interface Settings 行数 public static final int ROWS 8 列数 public static final int COLUMNS 8 图片后缀名 public static final String RELEX gif 每局所花时间 秒 public static final int PERTIME 600 判断的时间间隔 public static final int PER 1 炸弹的使用次数 public static final int BOMBCOUNT 3 类名 Map 作用 连入图片并声明游戏规则 package cn elva model import java util Random 信息与计算科学0601 王丹平060701024 14 import cn elva Settings public class Map public static int LEFTCOUNT Settings ROWS Settings COLUMNS 让其最外层的数据不显示 可以解决边框消除不掉的情况 private int map new int Settings ROWS 2 Settings COLUMNS 2 出现的不同图片个数 private int maxKinds 4 public Map init public int getMap return map private void init int tempArr new int Settings ROWS Settings COLUMNS int len tempArr length 根据图片的种类数来确定数组大小 如有 64 张图片 每四个为一样的 则需要图片数为 64 4 16 for int i 0 i len maxKinds i tempArr i 4 i 1 tempArr i 4 1 i 1 tempArr i 4 2 i 1 tempArr i 4 3 i 1 打乱一维数组内数据的排列 信息与计算科学0601 王丹平060701024 15 random tempArr 填充到二维数组中 for int i 1 i Settings ROWS 1 i for int j 1 j 0 i int j random nextInt i int temp array i 1 array i 1 array j array j temp 判断是否在一条直线上 这里不去比较两者值是否相等 主要用于后面 两个拐点的情况 p1 之前的点 p2 当前所点的点 true 相通 false 不通 信息与计算科学0601 王丹平060701024 16 public boolean oneLineWithoutValue ArrayPoint p1 ArrayPoint p2 if horizonMatch p1 p2 return true else if verticalMatch p1 p2 return true return false 判断是否在一条直线上 其中包括了垂直和水平两种情况 p1 之前的点 p2 当前所点的点 true 相通 false 不通 public boolean oneLine ArrayPoint p1 ArrayPoint p2 if p1 value p2 value return false if oneLineWithoutValue p1 p2 return true return false 竖线上的判断 信息与计算科学0601 王丹平060701024 17 p1 之前的点 p2 当前所点的点 true 相通 false 不通 public boolean verticalMatch ArrayPoint p1 ArrayPoint p2 if p1 j p2 j return false if p1 i p2 i ArrayPoint temp null temp p1 p1 p2 p2 temp 之间的相隔的棋子数 int spaceCount p2