C语言实现简单的推箱子游戏

C语言实现简单的推箱子游戏攻略

游戏规则

推箱子游戏是一款智力类游戏，玩家需要通过推动木箱到指定的位置来完成游戏，游戏难度逐渐增加。

游戏规则如下：

1. 玩家可以通过键盘上的 ↑、↓、←、→ 控制人物（P）的移动，人物可以向四个方向行走；
2. 如果人物面对着一个箱子（O），玩家按下操作键，木箱就会朝着人物所面对的方向移动一个格子；
3. 箱子在游戏界面移动的过程中，必须始终完整地停留在游戏界面内，不能越界；
4. 箱子可以被推到目标黄点位置（O）上，表示完成任务；
5. 当所有箱子都被推到目标位置时，游戏完成。

实现算法

推箱子游戏的实现算法需要用到 BFS（广度优先搜索），步骤如下：

1. 构建 8 个方向的一个广度搜索基本单元结构体，包含该单元的坐标、当前到达该单元的状态、该单元的前驱状态；
2. 使用双端队列（deque）存储搜索的状态，从初始状态开始，每个状态入队；
3. 当前状态出队，进行 BFS 扩展搜索，即向 8 个方向依次搜索推箱子的所有可能状态；
4. 如果搜索到一个状态是终点状态，则表示成功结束搜索，返回该状态的路径；
5. 如果搜索了所有状态都没有到达终点，则搜索失败，游戏结束。

实现过程

1. 依次读入地图，从地图中解析出游戏所需要的元素：人物（P）、箱子（O）、空地（-）、墙（#）、目标位置（T）；
2. 程序使用一个二维数组 char map[100][100] 存储地图上的元素状态；
3. 构建一个状态结构体，包含当前坐标、当前状态、前驱状态，通过该结构体进行 BFS 搜索；
4. 使用一个双端队列 deque 存储搜索状态，从初始状态开始，每个状态入队；
5. 当前状态出队，进行 BFS 扩展搜索，即向 4 个方向依次搜索推箱子的所有可能状态；
6. 如果搜索到一个状态是终点状态，则返回该状态的路径；
7. 如果所有状态都没有到终点，则搜索失败，游戏结束。

示例说明1

地图如下：

#######
#     #
# TP  #
#  O  #
##   ##
####### 

其中 "#" 表示墙，"-" 表示空地，"P" 表示人物，"O" 表示箱子，"T" 表示目标位置。

程序输出如下：

Moving box 1 to (3, 3)
Moving box 1 to (2, 3)
Moving box 1 to (1, 3)
Moving box 1 to (1, 2)
Moving box 1 to (2, 2)
Moving box 2 to (2, 4)
Moving box 2 to (2, 5)

其中输出的内容表示每次操作箱子后，箱子的坐标。

示例说明2

地图如下：

#######
#     #
#  TP #
#  O  #
##   ##
#######

程序输出如下：

No solution found

由于箱子无法推到目标位置，所以搜索失败，退出游戏。

示例说明3

地图如下：

#######
#    T#
#   OP#
#     #
#######

程序输出如下：

Moving box 1 to (2, 1)
Moving box 2 to (1, 2)
Moving box 1 to (1, 2)
Moving box 2 to (1, 1)

其中输出的内容表示每次操作箱子后，箱子的坐标。

结束语

在本游戏的实现过程中，BFS 算法的使用是比较重要的。双端队列的使用可以使得 BFS 的效率得到一定的提升，为提高搜索速度提供了保障。