JavaScript实现的拼图算法分析

算法思路

1. 初始化：将一张图片分成n * n等份，每个小格子被标识为一个数字；
2. 将数字按照一定的顺序打乱，使得原本的图片被重新排列；
3. 根据用户的选择，将其选中的两个数字调换位置，重新排列；
4. 重复第三步直到拼图成功。

初始化拼图

在初始化阶段，我们需要将一张图片分成n * n等份，每个小格子被标识为一个数字。将图片分割成小格子可以使用HTML5的canvas画布，通过将画布上的像素直接转换成图像数据。

// 初始化拼图
function init() {
  var img = new Image();
  img.onload = function() {
    canvas.width = img.width;
    canvas.height = img.height;
    context.drawImage(img, 0, 0);
    imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    imagePieces = getImagePieces(imageData, rowNum, colNum);
    shuffledPieces = shuffle(imagePieces);
    drawShuffledPieces(shuffledPieces);
  }
  img.src = imageName;
}

洗牌算法

在洗牌算法的实现中，我们需要将表示拼图的数字打乱，使得原本的图片被重新排列。洗牌算法可以使用Fisher–Yates洗牌算法，即一次随机打乱算法。该算法可以根据随机数生成算法交换数组元素的位置，使得数组被重新排列。

// 洗牌算法
function shuffle(array) { 
  var counter = array.length;
  while (counter > 0) {
    var index = Math.floor(Math.random() * counter);
    counter--;
    var temp = array[counter];
    array[counter] = array[index];
    array[index] = temp;
  }
  return array;
}

交换位置

在交换位置阶段，用户可以选择两个数字进行交换，然后重新排列。我们可以通过获取用户选择的两个数字的位置，然后交换它们的位置，使得拼图得以重新排列。

// 点击事件，交换两个数字的位置
canvas.onclick = function(e) {
  var clickX = e.offsetX;
  var clickY = e.offsetY;
  var index = getPositionIndex(clickX, clickY);
  if (index > -1 && movableIndexes.indexOf(index) > -1) {
    var blankIndex = shuffledPieces.indexOf(blankPiece);
    shuffledPieces[blankIndex] = shuffledPieces[index];
    shuffledPieces[index] = blankPiece;
    drawShuffledPieces(shuffledPieces);
    updateMovableIndexes(index);
  }
}

示例说明

示例一

我们现在有一张3 * 3的拼图，需要进行洗牌，得到如下结果：

7	1	4
0	5	6
3	8	2

这时，我们选择数字0和数字1进行交换，得到如下结果：

7	0	4
1	5	6
3	8	2

接着，我们选择数字1和数字5进行交换，得到如下结果：

7	5	4
1	0	6
3	8	2

接着，我们选择数字0和数字3进行交换，得到如下结果：

7	5	4
0	1	6
3	8	2

重复以上步骤，直至所有数字回到正确位置。

示例二

我们现在有一张4 * 4的拼图，需要进行洗牌，得到如下结果：

4	6	14	3
7	12	1	10
2	11	5	0
8	15	9	13

这时，我们选择数字4和数字10进行交换，得到如下结果：

10	6	14	3
7	12	1	4
2	11	5	0
8	15	9	13

接着，我们选择数字6和数字12进行交换，得到如下结果：

10	12	14	3
7	6	1	4
2	11	5	0
8	15	9	13

重复以上步骤，直至所有数字回到正确位置。

总结

以上是拼图算法的完整攻略。通过对拼图算法的分析，我们可以了解拼图算法的原理和实现过程，并且可以通过示例深入理解拼图的操作方式。在实际开发中，我们可以借鉴以上思路，实现更加复杂的拼图游戏算法。