我的Android进阶之旅------>Android疯狂连连看游戏的实现之实现游戏逻辑(五)

简介: 在上一篇《我的Android进阶之旅------>Android疯狂连连看游戏的实现之加载界面图片和实现游戏Activity(四)》中提到的两个类:GameConf:负责管理游戏的初始化设置信息。


在上一篇《我的Android进阶之旅------>Android疯狂连连看游戏的实现之加载界面图片和实现游戏Activity(四)》中提到的两个类:

  1. GameConf:负责管理游戏的初始化设置信息。
  2. GameService:负责游戏的逻辑实现。
其中GameConf的代码如下:cn\oyp\link\utils\GameConf.java
package cn.oyp.link.utils;

import android.content.Context;

/**
 * 保存游戏配置的对象 <br/>
 * <br/>
 * 关于本代码介绍可以参考一下博客: <a href="http://blog.csdn.net/ouyang_peng">欧阳鹏的CSDN博客</a> <br/>
 */
public class GameConf {
	/**
	 * 连连看的每个方块的图片的宽
	 */
	public static final int PIECE_WIDTH = 40;
	/**
	 * 连连看的每个方块的图片的高s
	 */
	public static final int PIECE_HEIGHT = 40;
	/**
	 * 记录游戏的总事件(100秒).
	 */
	public static int DEFAULT_TIME = 100;
	/**
	 * Piece[][]数组第一维的长度
	 */
	private int xSize;
	/**
	 * Piece[][]数组第二维的长度
	 */
	private int ySize;
	/**
	 * Board中第一张图片出现的x座标
	 */
	private int beginImageX;
	/**
	 * Board中第一张图片出现的y座标
	 */
	private int beginImageY;
	/**
	 * 记录游戏的总时间, 单位是秒
	 */
	private long gameTime;
	/**
	 * 应用上下文
	 */
	private Context context;

	/**
	 * 提供一个参数构造器
	 * 
	 * @param xSize
	 *            Piece[][]数组第一维长度
	 * @param ySize
	 *            Piece[][]数组第二维长度
	 * @param beginImageX
	 *            Board中第一张图片出现的x座标
	 * @param beginImageY
	 *            Board中第一张图片出现的y座标
	 * @param gameTime
	 *            设置每局的时间, 单位是豪秒
	 * @param context
	 *            应用上下文
	 */
	public GameConf(int xSize, int ySize, int beginImageX, int beginImageY,
			long gameTime, Context context) {
		this.xSize = xSize;
		this.ySize = ySize;
		this.beginImageX = beginImageX;
		this.beginImageY = beginImageY;
		this.gameTime = gameTime;
		this.context = context;
	}

	/**
	 * @return 游戏的总时间
	 */
	public long getGameTime() {
		return gameTime;
	}

	/**
	 * @return Piece[][]数组第一维的长度
	 */
	public int getXSize() {
		return xSize;
	}

	/**
	 * @return Piece[][]数组第二维的长度
	 */
	public int getYSize() {
		return ySize;
	}

	/**
	 * @return Board中第一张图片出现的x座标
	 */
	public int getBeginImageX() {
		return beginImageX;
	}

	/**
	 * @return Board中第一张图片出现的y座标
	 */
	public int getBeginImageY() {
		return beginImageY;
	}

	/**
	 * @return 应用上下文
	 */
	public Context getContext() {
		return context;
	}
}



GameService则是整个游戏逻辑实现的核心,而且GameService是一个可以复用的业务逻辑类,它于游戏平台无关,既可以在Java Swing中使用,也可以在Android游戏中使用,甚至只要稍作修改,GameService也可以移植到C#平台的连连看游戏中。

考虑到程序的可扩展行,先给GameService组件定义一个接口,代码如下:cn\oyp\link\board\GameService.java

package cn.oyp.link.board;

import cn.oyp.link.utils.LinkInfo;
import cn.oyp.link.view.Piece;

/**
 * 游戏逻辑接口 <br/>
 * <br/>
 * 关于本代码介绍可以参考一下博客: <a href="http://blog.csdn.net/ouyang_peng">欧阳鹏的CSDN博客</a> <br/>
 */
public interface GameService {
	/**
	 * 控制游戏开始的方法
	 */
	public void start();

	/**
	 * 定义一个接口方法, 用于返回一个二维数组
	 * 
	 * @return 存放方块对象的二维数组
	 */
	public Piece[][] getPieces();

	/**
	 * 判断参数Piece[][]数组中是否还存在非空的Piece对象
	 * 
	 * @return 如果还剩Piece对象返回true, 没有返回false
	 */
	public boolean hasPieces();

	/**
	 * 根据鼠标的x座标和y座标, 查找出一个Piece对象
	 * 
	 * @param touchX
	 *            鼠标点击的x座标
	 * @param touchY
	 *            鼠标点击的y座标
	 * @return 返回对应的Piece对象, 没有返回null
	 */
	public Piece findPiece(float touchX, float touchY);

	/**
	 * 判断两个Piece是否可以相连, 可以连接, 返回LinkInfo对象
	 * 
	 * @param p1
	 *            第一个Piece对象
	 * @param p2
	 *            第二个Piece对象
	 * @return 如果可以相连,返回LinkInfo对象, 如果两个Piece不可以连接, 返回null
	 */
	public LinkInfo link(Piece p1, Piece p2);
}

下面来具体实现GameService组件,首先的public void start()方法,public Piece[][] getPieces()方法和public boolean hasPieces()方法很容易实现,具体实现如下: cn\oyp\link\ board\impl\GameServiceImpl.java

/**
 * 游戏逻辑的实现类 <br/>
 * <br/>
 * 关于本代码介绍可以参考一下博客: <a href="http://blog.csdn.net/ouyang_peng">欧阳鹏的CSDN博客</a> <br/>
 */
public class GameServiceImpl implements GameService {
	/**
	 * 定义一个Piece[][]数组
	 */
	private Piece[][] pieces;
	/**
	 * 游戏配置对象
	 */
	private GameConf config;

	/**
	 * 构造方法
	 * 
	 * @param config
	 *            游戏配置对象
	 */
	public GameServiceImpl(GameConf config) {
		// 将游戏的配置对象设置本类中
		this.config = config;
	}

	@Override
	public void start() {
		// 定义一个AbstractBoard对象
		AbstractBoard board = null;
		Random random = new Random();
		// 获取一个随机数, 可取值0、1、2、3四值。
		int index = random.nextInt(4);
		// 随机生成AbstractBoard的子类实例
		switch (index) {
		case 0:
			// 0返回VerticalBoard(竖向)
			board = new VerticalBoard();
			break;
		case 1:
			// 1返回HorizontalBoard(横向)
			board = new HorizontalBoard();
			break;
		default:
			// 默认返回FullBoard
			board = new FullBoard();
			break;
		}
		// 初始化Piece[][]数组
		this.pieces = board.create(config);
	}

	@Override
	public Piece[][] getPieces() {
		return this.pieces;
	}

	@Override
	public boolean hasPieces() {
		// 遍历Piece[][]数组的每个元素
		for (int i = 0; i < pieces.length; i++) {
			for (int j = 0; j < pieces[i].length; j++) {
				// 只要任意一个数组元素不为null,也就是还剩有非空的Piece对象
				if (pieces[i][j] != null) {
					return true;
				}
			}
		}
		return false;
	}
...
}

1、获取触碰点的方块

首先当用户碰触游戏界面时,事件监听器获取的是该触碰到在游戏界面上的X、Y坐标,但是程序需要的是获取用户碰触的到底是那个方块,因此程序必须把界面上的X、Y坐标换算成在Piece[][]二维数组中的两个索引值。考虑到游戏界面上每个方块的高度和宽度都是相同的,因此想要将界面上的X、Y坐标换算成Piece[][]二维数组中的索引也比较简单,只要拿X、Y坐标值除以图片的宽、高即可。下面是根据触点X、Y坐标获取对于方块的代码:

/**
	 *  根据触碰点的位置查找相应的方块
	 */
	@Override
	public Piece findPiece(float touchX, float touchY) {
		/*
		 * 由于在创建Piece对象的时候, 将每个Piece的开始座标加了
		 * GameConf中设置的beginImageX、beginImageY值, 因此这里要减去这个值
		 */
		int relativeX = (int) touchX - this.config.getBeginImageX();
		int relativeY = (int) touchY - this.config.getBeginImageY();
		/*
		 * 如果鼠标点击的地方比board中第一张图片的开始x座标和开始y座标要小, 即没有找到相应的方块
		 */
		if (relativeX < 0 || relativeY < 0) {
			return null;
		}
		/*
		 * 获取relativeX座标在Piece[][]数组中的第一维的索引值 ,第二个参数为每张图片的宽
		 */
		int indexX = getIndex(relativeX, GameConf.PIECE_WIDTH);
		/*
		 * 获取relativeY座标在Piece[][]数组中的第二维的索引值 ,第二个参数为每张图片的高
		 */
		int indexY = getIndex(relativeY, GameConf.PIECE_HEIGHT);
		// 这两个索引比数组的最小索引还小, 返回null
		if (indexX < 0 || indexY < 0) {
			return null;
		}
		// 这两个索引比数组的最大索引还大(或者等于), 返回null
		if (indexX >= this.config.getXSize()
				|| indexY >= this.config.getYSize()) {
			return null;
		}
		// 返回Piece[][]数组的指定元素
		return this.pieces[indexX][indexY];
	}

上面的方法调用了getIndex(int relative,int size)方法,该方法的实现就是拿relative除以size,程序需要判断可以整除和不能整除两种情况:如果可以整除,说明还在前一个方块内;如果不能整除,则对于于下一个方块,下面是 getIndex(int relative,int size)方法的代码:

/**
	 * 工具方法:计算相对于Piece[][]数组的第一维 或第二维的索引值
	 * 
	 * @param relative
	 *            座标
	 * @param size
	 *            每张图片边的长或者宽
	 * @return
	 */
	private int getIndex(int relative, int size) {
		// 表示座标relative不在该数组中,数组下标从0开始
		int index = -1;
		/*
		 * 让座标除以边长, 没有余数, 索引减1, 例如点了x座标为20, 边宽为10, 20 % 10 没有余数, index为1,
		 * 即在数组中的索引为1(第二个元素)
		 */
		if (relative % size == 0) {
			index = relative / size - 1;
		} else {
			/*
			 * 有余数, 例如点了x座标为21, 边宽为10, 21 % 10有余数, index为2, 即在数组中的索引为2(第三个元素)
			 */
			index = relative / size;
		}
		return index;
	}

2、判断两个方块是否可以相连

两个方块可以相连的情况可以大致分为以下几种:
  • 两个方块位于同一条水平线,可以直接相连。
  • 两个方块位于同一条竖直线,可以直接相连。
  • 两个方块以两条线段相连,也就是有1个拐角。
  • 两个方块以三条线段相连,也就是有2个拐角。
下面的link(Piece p1, Piece p2)方法把这四种情况分开进行处理,代码如下:
@Override
	public LinkInfo link(Piece p1, Piece p2) {
		// 两个Piece是同一个, 即选中了同一个方块, 返回null
		if (p1.equals(p2))
			return null;
		// 如果p1的图片与p2的图片不相同, 则返回null
		if (!p1.isSameImage(p2))
			return null;
		// 如果p2在p1的左边, 则需要重新执行本方法, 两个参数互换
		if (p2.getIndexX() < p1.getIndexX())
			return link(p2, p1);
		// 获取p1的中心点
		Point p1Point = p1.getCenter();
		// 获取p2的中心点
		Point p2Point = p2.getCenter();
		// 情况1:如果两个Piece在同一行,并且可以直接相连
		if (p1.getIndexY() == p2.getIndexY()) {
			// 它们在同一行并可以相连
			if (!isXBlock(p1Point, p2Point, GameConf.PIECE_WIDTH)) {
				// 它们之间没有真接障碍, 没有转折点
				return new LinkInfo(p1Point, p2Point);
			}
		}
		// 情况2:如果两个Piece在同一列,并且可以直接相连
		if (p1.getIndexX() == p2.getIndexX()) {
			if (!isYBlock(p1Point, p2Point, GameConf.PIECE_HEIGHT)) {
				// 它们之间没有真接障碍, 没有转折点
				return new LinkInfo(p1Point, p2Point);
			}
		}
		/*
		 * 情况3:两个Piece以两条线段相连,也就是有一个转折点的情况。 获取两个点的直角相连的点, 即只有一个转折点
		 */
		Point cornerPoint = getCornerPoint(p1Point, p2Point,
				GameConf.PIECE_WIDTH, GameConf.PIECE_HEIGHT);
		// 它们之间有一个转折点
		if (cornerPoint != null) {
			return new LinkInfo(p1Point, cornerPoint, p2Point);
		}
		/*
		 * 情况4:两个Piece以三条线段相连,有两个转折点的情况。 该map的key存放第一个转折点,
		 * value存放第二个转折点,map的size()说明有多少种可以连的方式
		 */
		Map<Point, Point> turns = getLinkPoints(p1Point, p2Point,
				GameConf.PIECE_WIDTH, GameConf.PIECE_WIDTH);
		// 它们之间有转折点
		if (turns.size() != 0) {
			// 获取p1和p2之间最短的连接信息
			return getShortcut(p1Point, p2Point, turns,
					getDistance(p1Point, p2Point));
		}
		return null;
	}

3、定义获取通道的方法

所谓通道,指的是一个方块上、下、左、右四个方向上的空白方块,如下图所示:



下面是获取某个坐标点四周通道的四个方法:

/**
	 * 给一个Point对象,返回它的左边通道
	 * 
	 * @param p
	 * @param pieceWidth
	 *            piece图片的宽
	 * @param min
	 *            向左遍历时最小的界限
	 * @return 给定Point左边的通道
	 */
	private List<Point> getLeftChanel(Point p, int min, int pieceWidth) {
		List<Point> result = new ArrayList<Point>();
		// 获取向左通道, 由一个点向左遍历, 步长为Piece图片的宽
		for (int i = p.x - pieceWidth; i >= min; i = i - pieceWidth) {
			// 遇到障碍, 表示通道已经到尽头, 直接返回
			if (hasPiece(i, p.y)) {
				return result;
			}
			result.add(new Point(i, p.y));
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 给一个Point对象, 返回它的右边通道
	 * 
	 * @param p
	 * @param pieceWidth
	 * @param max
	 *            向右时的最右界限
	 * @return 给定Point右边的通道
	 */
	private List<Point> getRightChanel(Point p, int max, int pieceWidth) {
		List<Point> result = new ArrayList<Point>();
		// 获取向右通道, 由一个点向右遍历, 步长为Piece图片的宽
		for (int i = p.x + pieceWidth; i <= max; i = i + pieceWidth) {
			// 遇到障碍, 表示通道已经到尽头, 直接返回
			if (hasPiece(i, p.y)) {
				return result;
			}
			result.add(new Point(i, p.y));
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 给一个Point对象, 返回它的上面通道
	 * 
	 * @param p
	 * @param min
	 *            向上遍历时最小的界限
	 * @param pieceHeight
	 * @return 给定Point上面的通道
	 */
	private List<Point> getUpChanel(Point p, int min, int pieceHeight) {
		List<Point> result = new ArrayList<Point>();
		// 获取向上通道, 由一个点向右遍历, 步长为Piece图片的高
		for (int i = p.y - pieceHeight; i >= min; i = i - pieceHeight) {
			// 遇到障碍, 表示通道已经到尽头, 直接返回
			if (hasPiece(p.x, i)) {
				// 如果遇到障碍, 直接返回
				return result;
			}
			result.add(new Point(p.x, i));
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 给一个Point对象, 返回它的下面通道
	 * 
	 * @param p
	 * @param max
	 *            向上遍历时的最大界限
	 * @return 给定Point下面的通道
	 */
	private List<Point> getDownChanel(Point p, int max, int pieceHeight) {
		List<Point> result = new ArrayList<Point>();
		// 获取向下通道, 由一个点向右遍历, 步长为Piece图片的高
		for (int i = p.y + pieceHeight; i <= max; i = i + pieceHeight) {
			// 遇到障碍, 表示通道已经到尽头, 直接返回
			if (hasPiece(p.x, i)) {
				// 如果遇到障碍, 直接返回
				return result;
			}
			result.add(new Point(p.x, i));
		}
		return result;
	}

上面调用到的hasPiece(int x, int y)方法是判断GamePanel中的x, y座标中是否有Piece对象的,代码如下:

/**
	 * 判断GamePanel中的x, y座标中是否有Piece对象
	 * 
	 * @param x
	 * @param y
	 * @return true 表示有该座标有piece对象 false 表示没有
	 */
	private boolean hasPiece(int x, int y) {
		if (findPiece(x, y) == null)
			return false;
		return true;
	}



4、没有转折点的横向连接

如果两个Piece对象在Piece[][]数组中的第二维索引值相等,那么这两个Piece就在同一行,这时候需要判断两个Piece直接是否有障碍,调用isXBlock(Point p1,Point p2,int pieceWidth)方法,代码如下:

/**
	 * 判断两个y座标相同的点对象之间是否有障碍, 以p1为中心向右遍历
	 * 
	 * @param p1
	 * @param p2
	 * @param pieceWidth
	 *            连连看的每个方块的图片的宽
	 * @return 两个Piece之间有障碍返回true,否则返回false
	 */
	private boolean isXBlock(Point p1, Point p2, int pieceWidth) {
		if (p2.x < p1.x) {
			// 如果p2在p1左边, 调换参数位置调用本方法
			return isXBlock(p2, p1, pieceWidth);
		}
		for (int i = p1.x + pieceWidth; i < p2.x; i = i + pieceWidth) {
			if (hasPiece(i, p1.y)) {// 有障碍
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
如果两个方块位于同一行,且它们之间没有障碍,那么这两个方块就可以消除,两个方块的连接信息就是它们的中心。

5、没有转折点的纵向连接

如果两个Piece对象在Piece[][]数组中的第一维索引值相等,那么这两个Piece就在同一列,这时候需要判断两个Piece直接是否有障碍,调用isYBlock(Point p1,Point p2,int pieceWidth)方法,代码如下:

/**
	 * 判断两个x座标相同的点对象之间是否有障碍, 以p1为中心向下遍历
	 * 
	 * @param p1
	 * @param p2
	 * @param pieceHeight
	 *            连连看的每个方块的图片的高
	 * @return 两个Piece之间有障碍返回true,否则返回false
	 */
	private boolean isYBlock(Point p1, Point p2, int pieceHeight) {
		if (p2.y < p1.y) {
			// 如果p2在p1的上面, 调换参数位置重新调用本方法
			return isYBlock(p2, p1, pieceHeight);
		}
		for (int i = p1.y + pieceHeight; i < p2.y; i = i + pieceHeight) {
			if (hasPiece(p1.x, i)) {
				// 有障碍
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
如果两个方块位于同一列,且它们之间没有障碍,那么这两个方块就可以消除,两个方块的连接信息就是它们的中心。


6、一个转折点的连接

对于两个方块连接线上只有一个转折点的情况,程序需要先找到这个转折点。为了找到这个转折点,程序定义了一个遍历两个通道并获取它们交点的方法,getWrapPoint(List<Point> p1Chanel, List<Point> p2Chanel),代码如下:

/**
	 * 遍历两个通道, 获取它们的交点
	 * 
	 * @param p1Chanel
	 *            第一个点的通道
	 * @param p2Chanel
	 *            第二个点的通道
	 * @return 两个通道有交点,返回交点,否则返回null
	 */
	private Point getWrapPoint(List<Point> p1Chanel, List<Point> p2Chanel) {
		for (int i = 0; i < p1Chanel.size(); i++) {
			Point temp1 = p1Chanel.get(i);
			for (int j = 0; j < p2Chanel.size(); j++) {
				Point temp2 = p2Chanel.get(j);
				if (temp1.equals(temp2)) {
					// 如果两个List中有元素有同一个, 表明这两个通道有交点
					return temp1;
				}
			}
		}
		return null;
	}

为了找出两个方块连接线上的连接点,程序需要分析p1和p2的位置分布。所以我们可以分析p2要么在p1的右上角,要么在p1的右下角。至于p2位于p1的左上角和左下角的情况,只要将p1、p2交换即可,如下图所示:


  • 当p2位于p1右上角时候,应该计算p1的右通道和p2的下通道是否有交点,p1的上通道和p2的左通道是否有交点。
  • 当p2位于p1右下角时候,应该计算p1的右通道和p2的上通道是否有交点,p1的下通道和p2的左通道是否有交点。
下面是具体是实现方法getCornerPoint(Point point1, Point point2, int pieceWidth,
int pieceHeight)的代码:

/**
	 * 获取两个不在同一行或者同一列的座标点的直角连接点, 即只有一个转折点
	 * 
	 * @param point1
	 *            第一个点
	 * @param point2
	 *            第二个点
	 * @return 两个不在同一行或者同一列的座标点的直角连接点
	 */
	private Point getCornerPoint(Point point1, Point point2, int pieceWidth,
			int pieceHeight) {
		// 先判断这两个点的位置关系, 如果point2在point1的左上角或者 point2在point1的左下角
		if (isLeftUp(point1, point2) || isLeftDown(point1, point2)) {
			// 参数换位, 重新调用本方法
			return getCornerPoint(point2, point1, pieceWidth, pieceHeight);
		}
		// 获取p1向右的通道
		List<Point> point1RightChanel = getRightChanel(point1, point2.x,
				pieceWidth);
		// 获取p1向上的通道
		List<Point> point1UpChanel = getUpChanel(point1, point2.y, pieceHeight);
		// 获取p1向下的通道
		List<Point> point1DownChanel = getDownChanel(point1, point2.y,
				pieceHeight);
		// 获取p2向下的通道
		List<Point> point2DownChanel = getDownChanel(point2, point1.y,
				pieceHeight);
		// 获取p2向左的通道
		List<Point> point2LeftChanel = getLeftChanel(point2, point1.x,
				pieceWidth);
		// 获取p2向上的通道
		List<Point> point2UpChanel = getUpChanel(point2, point1.y, pieceHeight);
		// 如果point2在point1的右上角
		if (isRightUp(point1, point2)) {
			// 获取p1向右和p2向下的交点
			Point linkPoint1 = getWrapPoint(point1RightChanel, point2DownChanel);
			// 获取p1向上和p2向左的交点
			Point linkPoint2 = getWrapPoint(point1UpChanel, point2LeftChanel);
			// 返回其中一个交点, 如果没有交点, 则返回null
			return (linkPoint1 == null) ? linkPoint2 : linkPoint1;
		}
		/**********************************************************/
		// 如果point2在point1的右下角
		if (isRightDown(point1, point2)) {
			// point2在point1的右下角
			// 获取p1向下和p2向左的交点
			Point linkPoint1 = getWrapPoint(point1DownChanel, point2LeftChanel);
			// 获取p1向右和p2向下的交点
			Point linkPoint2 = getWrapPoint(point1RightChanel, point2UpChanel);
			return (linkPoint1 == null) ? linkPoint2 : linkPoint1;
		}
		return null;
	}
上面方法调用了以下四个方法:

/**
	 * 判断point2是否在point1的左上角
	 * 
	 * @param point1
	 * @param point2
	 * @return p2位于p1的左上角时返回true,否则返回false
	 */
	private boolean isLeftUp(Point point1, Point point2) {
		return (point2.x < point1.x && point2.y < point1.y);
	}

	/**
	 * 判断point2是否在point1的左下角
	 * 
	 * @param point1
	 * @param point2
	 * @return p2位于p1的左下角时返回true,否则返回false
	 */
	private boolean isLeftDown(Point point1, Point point2) {
		return (point2.x < point1.x && point2.y > point1.y);
	}

	/**
	 * 判断point2是否在point1的右上角
	 * 
	 * @param point1
	 * @param point2
	 * @return p2位于p1的右上角时返回true,否则返回false
	 */
	private boolean isRightUp(Point point1, Point point2) {
		return (point2.x > point1.x && point2.y < point1.y);
	}

	/**
	 * 判断point2是否在point1的右下角
	 * 
	 * @param point1
	 * @param point2
	 * @return p2位于p1的右下角时返回true,否则返回false
	 */
	private boolean isRightDown(Point point1, Point point2) {
		return (point2.x > point1.x && point2.y > point1.y);
	}


7、两个转折点的连接

两个转折点可以分为以下几种情况讨论:

  • p1、p2位于同一行,不能直接相连,就必须有两个转折点,分向上和向下两种连接情况。
  • p1、p2位于同一行,不能直接相连,就必须有两个转折点,分向左和向右两种连接情况。
  • p2在p1的右下角,有6中转折情况。
  • p2在p1的右上角,也有6种转折情况。
至于p2位于p1的左上角和左下角的情况,只要将p1、p2交换即可。

1)、p1、p2位于同一行,不能直接相连,就必须有两个转折点,如下图所示


当p1与p2位于同一行不能直接相连,这两个点既可以在上面相连,也可以在下面相连,这两种情况都代表他们可以相连,先把这两种情况加入到结果中,最后去计算最近的距离。

实现时先构建一个Map,Map的key为第一个转折点,Map的value为第二个转折点,如果Map的size()大于1,说明这两个Point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)p1、p2位于同一行,不能直接相连,就必须有两个转折点,如上图所示。

当p1与p2位于同一列不能直接相连,这两个点既可以在左边相连,也可以在右边相连,这两种情况都代表他们可以相连,先把这两种情况加入到结果中,最后去计算最近的距离。

实现时先构建一个Map,Map的key为第一个转折点,Map的value为第二个转折点,如果Map的size()大于1,说明这两个Point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。

3)p2位于p1右下角的六种转折情况,如下图所示:



定义一个方法来处理上面具有两个连接点的情况,getLinkPoints(Point point1, Point point2,
int pieceWidth, int pieceHeight),代码如下所示:
/**
	 * 获取两个转折点的情况
	 * 
	 * @param point1
	 * @param point2
	 * @return Map对象的每个key-value对代表一种连接方式, 其中key、value分别代表第1个、第2个连接点
	 */
	private Map<Point, Point> getLinkPoints(Point point1, Point point2,
			int pieceWidth, int pieceHeight) {
		Map<Point, Point> result = new HashMap<Point, Point>();

		// 获取以point1为中心的向上的通道
		List<Point> p1UpChanel = getUpChanel(point1, point2.y, pieceHeight);
		// 获取以point1为中心的向右的通道
		List<Point> p1RightChanel = getRightChanel(point1, point2.x, pieceWidth);
		// 获取以point1为中心的向下的通道
		List<Point> p1DownChanel = getDownChanel(point1, point2.y, pieceHeight);
		// 获取以point2为中心的向下的通道
		List<Point> p2DownChanel = getDownChanel(point2, point1.y, pieceHeight);
		// 获取以point2为中心的向左的通道
		List<Point> p2LeftChanel = getLeftChanel(point2, point1.x, pieceWidth);
		// 获取以point2为中心的向上的通道
		List<Point> p2UpChanel = getUpChanel(point2, point1.y, pieceHeight);

		// 获取Board的最大高度
		int heightMax = (this.config.getYSize() + 1) * pieceHeight
				+ this.config.getBeginImageY();
		// 获取Board的最大宽度
		int widthMax = (this.config.getXSize() + 1) * pieceWidth
				+ this.config.getBeginImageX();
		/*
		 * 先确定两个点的关系,如果 point2在point1的左上角或者左下角
		 */
		if (isLeftUp(point1, point2) || isLeftDown(point1, point2)) {
			// 参数换位, 调用本方法
			return getLinkPoints(point2, point1, pieceWidth, pieceHeight);
		}
		// 情况1:如果p1、p2位于同一行而不能直接相连,需要两个转折点,可以在上面相连也可以在下面相连
		if (point1.y == point2.y) {// 在同一行
			// 第1步: 向上遍历
			// 以p1的中心点向上遍历获取点集合
			p1UpChanel = getUpChanel(point1, 0, pieceHeight);
			// 以p2的中心点向上遍历获取点集合
			p2UpChanel = getUpChanel(point2, 0, pieceHeight);
			// 如果两个集合向上中有Y坐标相同,即在同一行,且之间没有障碍物
			Map<Point, Point> upLinkPoints = getXLinkPoints(p1UpChanel,
					p2UpChanel, pieceHeight);

			// 第2步: 向下遍历, 不超过Board(有方块的地方)的边框
			// 以p1中心点向下遍历获取点集合
			p1DownChanel = getDownChanel(point1, heightMax, pieceHeight);
			// 以p2中心点向下遍历获取点集合
			p2DownChanel = getDownChanel(point2, heightMax, pieceHeight);
			// 如果两个集合向上中有Y坐标相同,即在同一行,且之间没有障碍物
			Map<Point, Point> downLinkPoints = getXLinkPoints(p1DownChanel,
					p2DownChanel, pieceHeight);
			result.putAll(upLinkPoints);
			result.putAll(downLinkPoints);
		}
		// 情况2:p1、p2位于同一列不能直接相连,需要两个转折点,可以在左边相连也可以在右边相连
		if (point1.x == point2.x) {// 在同一列
			// 第1步:向左遍历
			// 以p1的中心点向左遍历获取点集合
			List<Point> p1LeftChanel = getLeftChanel(point1, 0, pieceWidth);
			// 以p2的中心点向左遍历获取点集合
			p2LeftChanel = getLeftChanel(point2, 0, pieceWidth);
			// 如果两个集合向上中有X坐标相同,即在同一列,且之间没有障碍物
			Map<Point, Point> leftLinkPoints = getYLinkPoints(p1LeftChanel,
					p2LeftChanel, pieceWidth);

			// 第2步:向右遍历, 不得超过Board的边框(有方块的地方)
			// 以p1的中心点向右遍历获取点集合
			p1RightChanel = getRightChanel(point1, widthMax, pieceWidth);
			// 以p2的中心点向右遍历获取点集合
			List<Point> p2RightChanel = getRightChanel(point2, widthMax,
					pieceWidth);
			// 如果两个集合向上中有X坐标相同,即在同一列,且之间没有障碍物
			Map<Point, Point> rightLinkPoints = getYLinkPoints(p1RightChanel,
					p2RightChanel, pieceWidth);
			result.putAll(leftLinkPoints);
			result.putAll(rightLinkPoints);
		}
		// 情况3:point2位于point1的右上角,分六种情况讨论
		if (isRightUp(point1, point2)) {
			//第1步: 获取point1向上遍历, point2向下遍历时横向可以连接的点
			Map<Point, Point> upDownLinkPoints = getXLinkPoints(p1UpChanel,
					p2DownChanel, pieceWidth);
			/**********************************************************/
			//第2步:获取point1向右遍历, point2向左遍历时纵向可以连接的点
			Map<Point, Point> rightLeftLinkPoints = getYLinkPoints(
					p1RightChanel, p2LeftChanel, pieceHeight);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向上通道
			p1UpChanel = getUpChanel(point1, 0, pieceHeight);
			// 获取以p2为中心的向上通道
			p2UpChanel = getUpChanel(point2, 0, pieceHeight);
			//第3步: 获取point1向上遍历, point2向上遍历时横向可以连接的点
			Map<Point, Point> upUpLinkPoints = getXLinkPoints(p1UpChanel,
					p2UpChanel, pieceWidth);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向下通道
			p1DownChanel = getDownChanel(point1, heightMax, pieceHeight);
			// 获取以p2为中心的向下通道
			p2DownChanel = getDownChanel(point2, heightMax, pieceHeight);
			//第4步: 获取point1向下遍历, point2向下遍历时横向可以连接的点
			Map<Point, Point> downDownLinkPoints = getXLinkPoints(p1DownChanel,
					p2DownChanel, pieceWidth);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向右通道
			p1RightChanel = getRightChanel(point1, widthMax, pieceWidth);
			// 获取以p2为中心的向右通道
			List<Point> p2RightChanel = getRightChanel(point2, widthMax,
					pieceWidth);
			//第5步:获取point1向右遍历, point2向右遍历时纵向可以连接的点
			Map<Point, Point> rightRightLinkPoints = getYLinkPoints(
					p1RightChanel, p2RightChanel, pieceHeight);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向左通道
			List<Point> p1LeftChanel = getLeftChanel(point1, 0, pieceWidth);
			// 获取以p2为中心的向左通道
			p2LeftChanel = getLeftChanel(point2, 0, pieceWidth);
			//第6步: 获取point1向左遍历, point2向左遍历时纵向可以连接的点
			Map<Point, Point> leftLeftLinkPoints = getYLinkPoints(p1LeftChanel,
					p2LeftChanel, pieceHeight);
			/**********************************************************/
			result.putAll(upDownLinkPoints);
			result.putAll(rightLeftLinkPoints);
			result.putAll(upUpLinkPoints);
			result.putAll(downDownLinkPoints);
			result.putAll(rightRightLinkPoints);
			result.putAll(leftLeftLinkPoints);
		}
		// 情况4:point2位于point1的右下角,分六种情况讨论
		if (isRightDown(point1, point2)) {
			//第1步: 获取point1向下遍历, point2向上遍历时横向可连接的点
			Map<Point, Point> downUpLinkPoints = getXLinkPoints(p1DownChanel,
					p2UpChanel, pieceWidth);
			/**********************************************************/
			//第2步: 获取point1向右遍历, point2向左遍历时纵向可连接的点
			Map<Point, Point> rightLeftLinkPoints = getYLinkPoints(
					p1RightChanel, p2LeftChanel, pieceHeight);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向上通道
			p1UpChanel = getUpChanel(point1, 0, pieceHeight);
			// 获取以p2为中心的向上通道
			p2UpChanel = getUpChanel(point2, 0, pieceHeight);
			//第3步: 获取point1向上遍历, point2向上遍历时横向可连接的点
			Map<Point, Point> upUpLinkPoints = getXLinkPoints(p1UpChanel,
					p2UpChanel, pieceWidth);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向下通道
			p1DownChanel = getDownChanel(point1, heightMax, pieceHeight);
			// 获取以p2为中心的向下通道
			p2DownChanel = getDownChanel(point2, heightMax, pieceHeight);
			//第4步: 获取point1向下遍历, point2向下遍历时横向可连接的点
			Map<Point, Point> downDownLinkPoints = getXLinkPoints(p1DownChanel,
					p2DownChanel, pieceWidth);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向左通道
			List<Point> p1LeftChanel = getLeftChanel(point1, 0, pieceWidth);
			// 获取以p2为中心的向左通道
			p2LeftChanel = getLeftChanel(point2, 0, pieceWidth);
			//第5步: 获取point1向左遍历, point2向左遍历时纵向可连接的点
			Map<Point, Point> leftLeftLinkPoints = getYLinkPoints(p1LeftChanel,
					p2LeftChanel, pieceHeight);
			/**********************************************************/
			// 获取以p1为中心的向右通道
			p1RightChanel = getRightChanel(point1, widthMax, pieceWidth);
			// 获取以p2为中心的向右通道
			List<Point> p2RightChanel = getRightChanel(point2, widthMax,
					pieceWidth);
			//第6步: 获取point1向右遍历, point2向右遍历时纵向可以连接的点
			Map<Point, Point> rightRightLinkPoints = getYLinkPoints(
					p1RightChanel, p2RightChanel, pieceHeight);
			/**********************************************************/
			result.putAll(downUpLinkPoints);
			result.putAll(rightLeftLinkPoints);
			result.putAll(upUpLinkPoints);
			result.putAll(downDownLinkPoints);
			result.putAll(leftLeftLinkPoints);
			result.putAll(rightRightLinkPoints);
		}
		return result;
	}

上面调用的getXLinkPoints、getYLinkPoints方法代码如下:
/**
	 * 遍历两个集合, 先判断第一个集合的元素的x座标与另一个集合中的元素x座标相同(纵向), 如果相同, 即在同一列, 再判断是否有障碍,
	 * 没有则加到结果的Map中去
	 * 
	 * @param p1Chanel
	 * @param p2Chanel
	 * @param pieceHeight
	 * @return
	 */
	private Map<Point, Point> getYLinkPoints(List<Point> p1Chanel,
			List<Point> p2Chanel, int pieceHeight) {
		Map<Point, Point> result = new HashMap<Point, Point>();
		for (int i = 0; i < p1Chanel.size(); i++) {
			Point temp1 = p1Chanel.get(i);
			for (int j = 0; j < p2Chanel.size(); j++) {
				Point temp2 = p2Chanel.get(j);
				// 如果x座标相同(在同一列)
				if (temp1.x == temp2.x) {
					// 没有障碍, 放到map中去
					if (!isYBlock(temp1, temp2, pieceHeight)) {
						result.put(temp1, temp2);
					}
				}
			}
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 遍历两个集合, 先判断第一个集合的元素的y座标与另一个集合中的元素y座标相同(横向), 如果相同, 即在同一行, 再判断是否有障碍, 没有
	 * 则加到结果的map中去
	 * 
	 * @param p1Chanel
	 * @param p2Chanel
	 * @param pieceWidth
	 * @return 存放可以横向直线连接的连接点的键值对
	 */
	private Map<Point, Point> getXLinkPoints(List<Point> p1Chanel,
			List<Point> p2Chanel, int pieceWidth) {
		Map<Point, Point> result = new HashMap<Point, Point>();
		for (int i = 0; i < p1Chanel.size(); i++) {
			// 从第一通道中取一个点
			Point temp1 = p1Chanel.get(i);
			// 再遍历第二个通道, 看下第二通道中是否有点可以与temp1横向相连
			for (int j = 0; j < p2Chanel.size(); j++) {
				Point temp2 = p2Chanel.get(j);
				// 如果y座标相同(在同一行), 再判断它们之间是否有直接障碍
				if (temp1.y == temp2.y) {
					if (!isXBlock(temp1, temp2, pieceWidth)) {
						// 没有障碍则直接加到结果的map中
						result.put(temp1, temp2);
					}
				}
			}
		}
		return result;
	}


8、找出最短距离

为了找出所有连接情况中的最短路径,程序可以分为以下2步骤来实现:
  • 遍历转折点Map中的所有key-value对,与原来选择的两个点构成一个LinkInfo。每个LinkInfo代表一条完整的连接路径,并将这些LinkInfo搜集成一个List集合。
  • 遍历第一步得到的List<LinkInfo>集合,计算每个LinkInfo中连接全部连接点的总距离,选与最短距离相差最小的LinkInfo返回。
/**
	 * 获取p1和p2之间最短的连接信息
	 * 
	 * @param p1
	 * @param p2
	 * @param turns
	 *            放转折点的map
	 * @param shortDistance
	 *            两点之间的最短距离
	 * @return p1和p2之间最短的连接信息
	 */
	private LinkInfo getShortcut(Point p1, Point p2, Map<Point, Point> turns,
			int shortDistance) {
		List<LinkInfo> infos = new ArrayList<LinkInfo>();
		// 遍历结果Map,
		for (Point point1 : turns.keySet()) {
			Point point2 = turns.get(point1);
			// 将转折点与选择点封装成LinkInfo对象, 放到List集合中
			infos.add(new LinkInfo(p1, point1, point2, p2));
		}
		return getShortcut(infos, shortDistance);
	}

	/**
	 * 从infos中获取连接线最短的那个LinkInfo对象
	 * 
	 * @param infos
	 * @return 连接线最短的那个LinkInfo对象
	 */
	private LinkInfo getShortcut(List<LinkInfo> infos, int shortDistance) {
		int temp1 = 0;
		LinkInfo result = null;
		for (int i = 0; i < infos.size(); i++) {
			LinkInfo info = infos.get(i);
			// 计算出几个点的总距离
			int distance = countAll(info.getLinkPoints());
			// 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的还小, 则用当前的值作为temp1
			if (distance - shortDistance < temp1) {
				temp1 = distance - shortDistance;
				result = info;
			}
		}
		return result;
	}

/**
	 * 计算List<Point>中所有点的距离总和
	 * 
	 * @param points
	 *            需要计算的连接点
	 * @return 所有点的距离的总和
	 */
	private int countAll(List<Point> points) {
		int result = 0;
		for (int i = 0; i < points.size() - 1; i++) {
			// 获取第i个点
			Point point1 = points.get(i);
			// 获取第i + 1个点
			Point point2 = points.get(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 += getDistance(point1, point2);
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 获取两个LinkPoint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
	 */
	private int getDistance(Point p1, Point p2) {
		int xDistance = Math.abs(p1.x - p2.x);
		int yDistance = Math.abs(p1.y - p2.y);
		return xDistance + yDistance;
	}

关于具体的实现步骤,请参考下面的链接:



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  作者:欧阳鹏  欢迎转载,与人分享是进步的源泉!

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