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原生js实现俄罗斯方块

• JavaScript

实现俄罗斯方块的主要步骤包括：

  1. 构建游戏区域
  2. 定义游戏区域中的方格，并对应各种俄罗斯方块形状
  3. 编写方块的移动、旋转等控制逻辑
  4. 判断游戏胜负，进行游戏结束逻辑的编写

下面分别介绍这些步骤的具体实现过程。

1. 构建游戏区域

俄罗斯方块游戏区域是一个长方形，可以使用 html 的 div 标签进行构建。首先在 html 中添加类名为 game-container 的 div，用于容纳整个游戏界面，再在这个 div 中添加类名为 game-board 的 div，用于绘制游戏区域。 CSS 样式可以设置宽度、高度、边框等属性，使得游戏界面显得美观。

<div class="game-container">
  <div class="game-board"></div>
</div>

<style>
.game-container {
  width: 300px;
  height: 500px;
  border: 2px solid black;
}

.game-board {
  width: 200px;
  height: 400px;
  border: 1px solid gray;
  margin: 0 auto;
}
</style>

2. 定义游戏区域中的方格，并对应各种俄罗斯方块形状

游戏区域中的方格也可以用 div 标签进行绘制。CSS 样式可以设置宽度、高度、背景颜色等属性。实际上，游戏区域中的方格并不需要全部绘制，只需要绘制有方块落下的部分即可。

考虑到游戏区域的高度是有限的，因此应该使用数组保存游戏区域中的方块信息。二维数组 board 保存了每个方格是否被占据，如果被占据就标记为 1，否则为 0。可以写一个 clearBoard 方法清除数组中的所有元素。

不同的俄罗斯方块形状可以用二维数组来表示，数组中的每个元素对应于一个方块。例如对于 L 形方块，可以使用以下数组表示：

const lShape = [
  [1, 0],
  [1, 0],
  [1, 1]
];

其中数组中的 1 表示该位置有方块，0 表示该位置没有方块。每个俄罗斯方块的初始位置也应该在使用这种数组表示时确定。

3. 编写方块的移动、旋转等控制逻辑

可以编写 createBlock 方法，生成一个随机的俄罗斯方块并在游戏区域中显示。每个方块移动的时候可以更新方块数组中的位置信息，并根据位置信息重新渲染游戏区域。修改位置信息和重新渲染游戏区域都可以使用一个名为 updateBoard 的方法完成。

function createBlock() {
  const shapes = [oShape, iShape, jShape, lShape, sShape, tShape, zShape];
  const random = Math.floor(Math.random() * shapes.length);
  state.currentBlock.shape = shapes[random];
  state.currentBlock.x = Math.floor((columns - shapes[random][0].length) / 2);
  state.currentBlock.y = 0;
  if (!checkCollision(state.currentBlock)) {
    updateBoard(state.currentBlock, true);
  } else {
    alert('游戏结束');
    clearBoard();
  }
}

每次移动方块的时候都要判断是否发生了碰撞，如果发生了碰撞，则停止方块的移动并生成新的方块。

function moveDown() {
  state.currentBlock.y++;
  if (checkCollision(state.currentBlock)) {
    state.currentBlock.y--;
    updateBoard(state.currentBlock, true);
    createBlock();
  } else {
    updateBoard(state.currentBlock, false);
  }
}

旋转方块可以按照顺序对该方块数组进行操作，最后再进行碰撞检测，如果碰撞，则回到旋转之前的状态：

function rotate() {
  const shape = state.currentBlock.shape;
  const cols = shape[0].length;
  const rows = shape.length;
  let newShape = Array(cols).fill().map(() => Array(rows).fill(0));
  for (let i = 0; i < rows; i++) {
    for (let j = 0; j < cols; j++) {
      newShape[j][rows-i-1] = shape[i][j];
    }
  }
  state.currentBlock.shape = newShape;
  if (checkCollision(state.currentBlock)) {
    state.currentBlock.shape = shape;
  } else {
    updateBoard(state.currentBlock, false);
  }
}

可以在页面上绑定键盘事件来控制方块的移动和旋转等操作：

document.addEventListener('keydown', (e) => {
  switch (e.code) {
    case 'ArrowLeft':
      moveLeft();
      break;
    case 'ArrowRight':
      moveRight();
      break;
    case 'ArrowDown':
      moveDown();
      break;
    case 'Space':
      rotate();
      break;
  }
});

4. 判断游戏胜负，进行游戏结束逻辑的编写

游戏失败的条件是整个游戏区域的顶部都被方块填满了。可以在渲染游戏区域的时候进行判断，如果整个顶部都被方块覆盖了，则游戏结束。

function updateBoard(block, draw) {
  const shape = block.shape;
  const x = block.x;
  const y = block.y;
  if (draw) {
    for (let i = 0; i < shape.length; i++) {
      for (let j = 0; j < shape[0].length; j++) {
        if (shape[i][j]) {
          const row = x + i;
          const col = y + j;
          state.board[row][col] = 1;
          drawBlock(row, col);
        }
      }
    }
    checkGameover();
  }
  else {
    for (let i = 0; i < shape.length; i++) {
      for (let j = 0; j < shape[0].length; j++) {
        if (shape[i][j]) {
          const row = x + i;
          const col = y + j;
          state.board[row][col] = 0;
          drawBlock(row, col);
        }
      }
    }
  }
}

function checkGameover() {
  for (let i = 0; i < state.board[0].length; i++) {
    if (state.board[0][i]) {
      alert('游戏结束');
      clearBoard();
      break;
    }
  }
}

一个简单的全文HTML示例

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>俄罗斯方块</title>
    <style>
      .game-container {
        width: 300px;
        height: 500px;
        border: 2px solid black;
      }

      .game-board {
        width: 200px;
        height: 400px;
        border: 1px solid gray;
        margin: 0 auto;
      }

      .block {
        position: absolute;
        width: 18px;
        height: 18px;
        border: 1px solid gray;
        background-color: white;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <div class="game-container">
      <div class="game-board"></div>
    </div>
    <script>
      const rows = 20; // 行
      const columns = 10; // 列
      const state = {
        board: Array(rows).fill().map(() => Array(columns).fill(0)), // 游戏区域
        currentBlock: { shape: null, x: 0, y: 0 }
      };

      function clearBoard() {
        state.board = Array(rows).fill().map(() => Array(columns).fill(0));
        updateBoard({ shape: null, x: 0, y: 0 }, false);
      }

      function drawBlock(x, y) { 
        const boardElement = document.querySelector('.game-board');
        const block = document.createElement('div');
        block.classList.add('block');
        block.style.top = x * 20 + 'px';
        block.style.left = y * 20 + 'px';
        boardElement.appendChild(block);
      }

      function drawBoard() { 
        const board = state.board;
        for (let i = 0; i < rows; i++) {
          for (let j = 0; j < columns; j++) {
            if (board[i][j]) {
              drawBlock(i, j);
            } else {
              const boardElement = document.querySelector('.game-board');
              const block = boardElement.querySelector(`[style="top: ${i*20}px; left: ${j*20}px;"]`);
              if (block) {
                boardElement.removeChild(block);
              }
            }
          }
        }
      }

      function createBlock() {
        const shapes = [
          [[1, 1], [1, 1]],
          [[1], [1], [1], [1]],
          [[1, 1, 1], [1, 0, 0]],
          [[1, 1, 1], [0, 0, 1]],
          [[0, 1, 1], [1, 1, 0]],
          [[1, 1, 1], [0, 1, 0]],
          [[1, 1, 0], [0, 1, 1]]
        ];
        const random = Math.floor(Math.random() * shapes.length);
        state.currentBlock.shape = shapes[random];
        state.currentBlock.x = Math.floor((rows - shapes[random].length) / 2);
        state.currentBlock.y = 0;
        if (!checkCollision(state.currentBlock)) {
          updateBoard(state.currentBlock, true);
        } else {
          alert('游戏结束');
          clearBoard();
        }
      }

      function updateBoard(block, draw) {
        const shape = block.shape;
        const x = block.x;
        const y = block.y;
        if (draw) {
          for (let i = 0; i < shape.length; i++) {
            for (let j = 0; j < shape[0].length; j++) {
              if (shape[i][j]) {
                const row = x + i;
                const col = y + j;
                state.board[row][col] = 1;
                drawBlock(row, col);
              }
            }
          }
          checkGameover();
        }
        else {
          for (let i = 0; i < shape.length; i++) {
            for (let j = 0; j < shape[0].length; j++) {
              if (shape[i][j]) {
                const row = x + i;
                const col = y + j;
                state.board[row][col] = 0;
                drawBlock(row, col);
              }
            }
          }
        }
      }

      function checkGameover() {
        for (let i = 0; i < state.board[0].length; i++) {
          if (state.board[0][i]) {
            alert('游戏结束');
            clearBoard();
            break;
          }
        }
      }

      function checkCollision(block) {
        const shape = block.shape;
        const x = block.x;
        const y = block.y;
        for (let i = 0; i < shape.length; i++) {
          for (let j = 0; j < shape[0].length; j++) {
            if (shape[i][j]) {
              const row = x + i;
              const col = y + j;
              if (row < 0 || row >= rows || col < 0 || col >= columns || state.board[row][col]) {
                return true;
              }
            }
          }
        }
        return false;
      }

      function moveLeft() {
        state.currentBlock.y--;
        if (checkCollision(state.currentBlock)) {
          state.currentBlock.y++;
        } else {
          updateBoard(state.currentBlock, false);
        }
      }

      function moveRight() {
        state.currentBlock.y++;
        if (checkCollision(state.currentBlock)) {
          state.currentBlock.y--;
        } else {
          updateBoard(state.currentBlock, false);
        }
      }

      function moveDown() {
        state.currentBlock.x++;
        if (checkCollision(state.currentBlock)) {
          state.currentBlock.x--;
          updateBoard(state.currentBlock, true);
          createBlock();
        } else {
          updateBoard(state.currentBlock, false);
        }
      }

      function rotate() {
        const shape = state.currentBlock.shape;
        const cols = shape[0].length;
        const rows = shape.length;
        let newShape = Array(cols).fill().map(() => Array(rows).fill(0));
        for (let i = 0; i < rows; i++) {
          for (let j = 0; j < cols; j++) {
            newShape[j][rows-i-1] = shape[i][j];
          }
        }
        state.currentBlock.shape = newShape;
        if (checkCollision(state.currentBlock)) {
          state.currentBlock.shape = shape;
        } else {
          updateBoard(state.currentBlock, false);
        }
      }

      document.addEventListener('keydown', (e) => {
        switch (e.code) {
          case 'ArrowLeft':
            moveLeft();
            break;
          case 'ArrowRight':
            moveRight();
            break;
          case 'ArrowDown':
            moveDown();
            break;
          case 'Space':
            rotate();
            break;
        }
      });

      createBlock();
      setInterval(moveDown, 1000);
    </script>
  </body>
</html>

示例说明：

  1. clearBoard 方法可以清除游戏区域中的所有方块，从而开始新一局游戏。
  2. drawBlock 方法接受行列参数，用于在指定位置绘制单个方块。
  3. drawBoard 方法用于重新绘制游戏区域中的所有方块，在每次方块移动或旋转后调用。
  4. createBlock 方法用于生成并显示一个随机的俄罗斯方块，如果生成的方块与已有方块重叠，则游戏结束。
  5. updateBoard 方法用于更新游戏区域中某个方块的位置，并对整个游戏区域进行重新绘制。方法中 draw 参数用于指定是添加新的方块还是删除原有方块。
  6. checkCollision 方法用于检测指定方块是否与已有方块重叠。方法中将一个俄罗斯方块抽象成一个二维数组来处理。
  7. moveLeft / moveRight / moveDown / rotate 方法分别表示方块的左移、右移、下落和旋转。这些方法会依赖 checkCollision 和 updateBoard 方法进行方块位置和游戏区域的变化。键盘事件会触发这些方法。

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