C++实现简单迷宫游戏攻略

介绍

迷宫游戏是一种很有趣的益智游戏，在这个游戏中，玩家需要解决迷宫中的难题，找到通往出口的路线。本攻略将提供一个简单的迷宫游戏实现过程，使用 C++ 编程语言实现。

在这个项目中，我们将学习如何使用类、条件语句、循环和数组等 C++ 编程语言的基本语法和概念。在游戏中，我们将使用控制台窗口来创建一个命令行界面，玩家可以通过键盘操作来移动角色，穿过迷宫。

准备

在开始前，您需要安装一个 C++ 编译器和一个代码编辑器。推荐使用 Visual Studio Community，它是一个免费的、强大的 C++ 开发工具。此外，本项目中还涉及到许多面向对象的概念和编程技巧。

代码实现

步骤1：创建迷宫

作为第一步，我们将创建一个迷宫类。在一个迷宫中，我们需要有一个二维的数组，表示迷宫的地图。该类还需要包含迷宫的行和列的属性，以及用于输出迷宫的 print_map 函数。以下是创建迷宫类的代码。

class Maze{
    private:
        const int ROW_COUNT, COL_COUNT;
        int **Map;      // 二维数组指针，存储迷宫地图

    public:
        Maze(int row, int col): ROW_COUNT(row), COL_COUNT(col) {
            Map = new int*[ROW_COUNT];
            for (int i = 0; i < ROW_COUNT; i++) {
                Map[i] = new int[COL_COUNT];
            }
        };

        ~Maze() {
            for (int i = 0; i < ROW_COUNT; i ++) {
                delete[] Map[i];
            }
            delete[] Map;
        };

        void print_map(){
            for(int i = 0 ; i < ROW_COUNT; i ++){
                for(int j = 0; j < COL_COUNT; j++){
                    cout << Map[i][j] << " ";
                }
                cout << endl;
            }
        }
};

步骤2：随机生成迷宫地图

作为第二步，我们将使用基于深度优先搜索算法的迷宫生成算法随机生成迷宫。在本例中，我们将对地图中的空格和墙进行编号，其中0表示空格，1表示墙。首先，我们将二维数组初始化为全部为墙的状态，然后从起点开始进行深度优先搜索，随机选择一个可行方向，将方向对应位置的墙打开，将该位置标记为可行状态并将其作为下一次搜索的起点。一直到搜索到达终点后结束搜索。以下是迷宫生成算法的代码。

void Maze::generate_map(){
    // 初始化地图上所有的格子为墙
    for(int i = 0 ; i < ROW_COUNT; i ++)
        for(int j = 0; j < COL_COUNT; j++)
            Map[i][j] = 1;

    // 随机初始化起始点 
    srand((int)time(0));
    int start_row = rand() % ROW_COUNT, start_col = rand() % COL_COUNT;
    int end_row = rand() % ROW_COUNT, end_col = rand() % COL_COUNT;

    Map[start_row][start_col] = 0;   // 起始点为通路 
    Map[end_row][end_col] = 0;       // 终点为通路

    // 深度优先搜索，随机打开一些可以走的位置
    int dr[4] = {1, -1, 0, 0}, dc[4] = {0, 0, 1, -1};
    stack<pair<int,int>> stk;
    stk.push(make_pair(start_row, start_col));

    while(!stk.empty()){
        int curr_row = stk.top().first, curr_col = stk.top().second;
        stk.pop();
        for(int i = 0; i < 4; i++){
            int r = curr_row + dr[i], c = curr_col + dc[i];
            if(r >= 0 && r < ROW_COUNT && c >= 0 && c < COL_COUNT){
                if(Map[r][c] == 1){
                    Map[r][c] = Map[curr_row][curr_col] + 1;
                    stk.push(make_pair(r, c));
                }
            }
        }
    }
}

示例1

在以下示例中，我们创建了一个 10 行 10 列的迷宫地图，并在控制台中输出了迷宫的地图。

int main(){
    Maze maze(10, 10);
    maze.generate_map();
    maze.print_map();

    return 0;
}

输出结果如下：

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 
1 4 5 6 7 8 9 8 9 10 
1 3 4 5 6 7 8 7 8 9 
1 2 3 4 5 6 7 6 7 8 
1 1 2 3 4 5 6 5 6 7 
2 3 4 5 6 7 8 9 8 9 
3 2 3 4 5 6 7 8 7 8 
4 3 2 3 4 5 6 7 8 9 
5 4 3 2 3 4 5 6 7 8 
6 5 4 3 2 1 2 3 4 5

步骤3：创建游戏角色

作为下一步，我们需要创建一个游戏角色类，表示游戏中的角色。游戏中的角色应该有位置和移动方向的属性，并且应该有一个函数来处理移动逻辑。角色移动时，应该检查当前位置的下一个位置是否为迷宫中的合法位置，如果是，则将位置更新到该处，并将角色移动方向设置为相应的值。以下是创建角色类的代码。

class Player{
    private:
        int row_;
        int col_;
        int direction_;

    public:
        Player(int row, int col): row_(row), col_(col), direction_(0){}

        void move(int keystroke){
            int dr[] = {1, -1, 0, 0}, dc[] = {0, 0, 1, -1};
            int next_row = row_ + dr[(keystroke+direction_) % 4];
            int next_col = col_ + dc[(keystroke+direction_) % 4];

            if(Map[next_row][next_col] != 1){
                row_ = next_row;
                col_ = next_col;
                direction_ = (keystroke+direction_) % 4;
            }
        }
};

步骤4：创建游戏逻辑

作为最后一步，我们将创建一个游戏逻辑类，用于处理游戏逻辑。包括控制游戏的整体流程，以及将迷宫地图和游戏角色结合起来，提供一组实现用户输入并检查游戏未结束的函数。例如，我们将使用 play_game 函数来控制游戏的整体流程， get_input 函数来获取用户输入，并使用 check_end_condition 函数来检查是否游戏结束。以下是游戏逻辑类的代码。

class MazeGame{
    private:
        Maze *maze_;
        Player *player_;
        bool has_won_;

    public:
        MazeGame(){
            cout << "Map size (row and col, separated by a space):";
            int r, c;
            cin >> r >> c;
            maze_ = new Maze(r, c);
            maze_->generate_map();

            player_ = new Player(0, 0);
            has_won_ = false;
        };

        ~MazeGame(){
            delete maze_;
            delete player_;
        };

        void play_game(){
            while(!has_won_){
                system("cls");   // 清空控制台
                maze_->print_map();
                if(check_end_condition()){
                    has_won_ = true;
                    break;
                }
                get_input();
            }
        }

        void get_input(){
            char input;
            cout << "Enter wasd to move:";
            cin >> input;
            switch(input){
                case 'w':
                    player_->move(0);
                    break;
                case 's':
                    player_->move(1);
                    break;
                case 'd':
                    player_->move(2);
                    break;
                case 'a':
                    player_->move(3);
                    break;
            }
        }

        bool check_end_condition(){
            if(player_->getRow() == maze_->get_end_row() && player_->getCol() == maze_->get_end_col()){
                cout << "Congratulations, you won!" << endl;
                return true;
            }
            return false;
        }
};

示例2

在以下示例中，我们创建了一个新的游戏，设置迷宫地图为 10 行 10 列，并开启了游戏循环。通过 w, a, s, d 按键来控制角色移动。

int main(){
    MazeGame mazeGame;
    mazeGame.play_game();

    return 0;
}

结论

通过掌握本攻略，您现在已经了解了使用 C++ 编程语言创建迷宫游戏所需的技能和知识。通过创建迷宫类、游戏角色类和游戏逻辑类，我们可以创建一个简单但有趣的迷宫游戏。同时，通过使用深度优先搜索算法和面向对象的编程技术，我们可以实现一个高效、易扩展和易维护的解决方案。

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