C语言手把手教你实现贪吃蛇AI（中）

来看看如何实现贪吃蛇AI。首先，我们需要明确几个概念：

• 贪吃蛇：一个二维平面上移动的形如蛇的游戏角色。
• AI：人工智能，指让计算机模拟人的智能行为。

贪吃蛇AI的实现需要完成以下步骤：

1. 初始化游戏环境
2. 实现蛇的移动
3. 实现蛇的AI行为
4. 检测游戏结束条件

接下来我们将一步步讲解如何实现这个过程。

1. 初始化游戏环境

在C语言中，我们需要使用 ncurses 库来实现输出游戏画面，并支持用户输入控制。NCurses是 C语言下比较流行的面向终端环境的GUI库。它允许用户在终端下创建GUI界面，添加动态效果，以及支持键盘鼠标等事件。

下面是初始化 ncurses 的示例代码：

initscr(); // 初始化 ncurses
noecho(); // 关闭键盘输入的回显
curs_set(FALSE); // 隐藏光标
keypad(stdscr, TRUE); // 开启键盘输入的特殊按键支持
curs_set(0);
start_color(); // 开启彩色支持

在这个步骤中，我们还需要初始化蛇的位置，以及设置蛇的初始长度和朝向。通常，我们会把蛇的位置和朝向（向上、向下、向左或向右）保存在一个数据结构中，例如下面的代码：

typedef struct snake {
    int x,y; // 蛇头的坐标
    int dir; // 蛇头的朝向（0上，1下，2左，3右）
    int len; // 蛇的长度
    struct snake *next; // 指向下一个节点
} SnakeNode;

有了这些基本的游戏环境，我们就可以开始实现蛇的移动和AI行为了。

2. 实现蛇的移动

蛇的移动主要是改变蛇头的位置，同时保持蛇的身体慢慢跟上蛇头。我们可以使用一个链表来表示蛇的身体，每个节点记录蛇身体的位置和朝向，并连接到下一个节点。

蛇的移动可以分为四个部分：

1. 蛇头移动
2. 蛇身运动
3. 头与食物碰撞检测
4. 检测是否撞墙或者撞到自己

具体实现细节请参考该篇文章的代码部分。

3. 实现蛇的AI行为

实现蛇的AI行为需要我们将贪吃蛇视为一个智能体，在游戏中收集信息并做出决策。我们需要为蛇添加几个重要的函数：

1. collect_data()：收集游戏信息
2. analyze_data()：处理游戏信息
3. make_decision()：根据处理后的信息做出决策

收集游戏信息包括蛇当前的位置、食物的位置、蛇头朝向等。处理游戏信息的过程中，我们需要根据蛇的位置和朝向，计算出到达食物的最短路径，并通过一个评估函数评估各个路径的优劣。最后，在决策函数中选择最优的路径，让蛇朝着最优路径移动。

具体实现细节请参考该篇文章的代码部分。

4. 检测游戏结束条件

贪吃蛇游戏结束的条件是蛇头碰到墙壁或者碰到自己的身体，我们需要在游戏循环中不断检测蛇头的位置，并与其他碰撞检测条件比较，当满足结束条件时将游戏结束。具体实现细节请参考该篇文章的代码部分。

示例1：

// 收集游戏信息
void collect_data(SnakeNode *head) {
    // 保存蛇头的位置和朝向
    int x = head->x, y = head->y, dir = head->dir;

    // 保存食物的位置
    Food food;
    get_food_position(&food);
    int fx = food.x, fy = food.y;

    // 保存蛇的位置，这里使用了蛇的链表表示
    int snake_pos[10000][2], snake_len = 0;
    SnakeNode *node = head;
    while (node) {
        snake_pos[snake_len][0] = node->x;
        snake_pos[snake_len][1] = node->y;
        snake_len ++;
        node = node->next;
    }

    // TODO: 其他信息收集
}

// 处理信息
void analyze_data(SnakeNode *head) {
    // 计算到达食物的最短路径，这里可以使用A*算法等寻路算法
    // TODO: 寻路算法实现
}

// 做出决策
void make_decision(SnakeNode *head) {
    // 根据评估函数选择最优路径，使蛇朝着最优路径移动
    // TODO: 评估函数实现
}

示例2：

// 检测是否撞墙或者撞到自己
int check_collision(SnakeNode *head, int **map) {
    int x = head->x, y = head->y;

    // 判断是否碰到墙壁
    if (map[x][y] == WALL) return 1;

    // 判断是否碰到自己的身体
    SnakeNode *node = head->next;
    while (node) {
        if (node->x == x && node->y == y) return 1;
        node = node->next;
    }

    return 0;
}

// 游戏循环
while(!game_over) {
    // 蛇向当前朝向移动一格
    move_snake(head, map);

    // 检测是否游戏结束
    if (check_collision(head, map)) {
        // 游戏结束
        game_over = 1;
    }

    // 绘制游戏界面
    draw_game_head(head);
    draw_game_map(map);

    // 等待玩家操作或AI操作
    int direction = get_input();
    if (direction != -1) {
        // 玩家操作，改变蛇的方向
        change_direction(head, direction);
    } else {
        // AI操作，收集游戏信息、分析信息、做出决策
        collect_data(head);
        analyze_data(head);
        make_decision(head);
    }
    usleep(200000); // 等待200毫秒继续游戏
}