【课程记录·本】WUT数据结构与算法综合实验 | 基于C++MFC的欢乐连连看游戏的设计与实现（附下载链接）

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本文主要从以下几个方面展开（文章目录）

1、项目演示与源码、课程报告下载
- 1.1 项目演示：
- 1.2 源码、课程报告下载
2、项目指导参考视频
3、实验教材
4、实验任务、目的与要求
- 任务列表：
- 实验目的以及要求：
- - 1.目的
  - 2.要求
5、实现说明
6、核心代码
7、运行结果截图
8、写在最后

1、项目演示与源码、课程报告下载

1.1 项目演示：

【WUT数据结构与算法综合实验】欢乐连连看(C++ & MFC)指导视频

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1.2 源码、课程报告下载

下载链接1：

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2、项目指导参考视频

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3、实验教材

4、实验任务、目的与要求

任务列表：

创建工程
绘制欢迎语
主界面设计
游戏界面设计
绘制游戏地图
同色消子
程序结构调整
消子判断
数据结构设计
开始游戏
消子
判断胜负
提示
重排
计时
帮助
……

实验目的以及要求：

1.目的

调研连连看游戏，了解连连看游戏的功能和规则等。
掌握集成开发工具（Visual C++ 6.0 或 Microsoft Visual Studio 2010）。
掌握 C++的基础编程。
了解 MFC 框架，包括 MFC Dialog 应用程序和 GDI 编程。
了解线性结构，重点掌握数组和栈操作，掌握数组的遍历、消子胜负判断等算法。
进一步掌握图的数据结构和应用，重点了解邻接矩阵的存储结构。
掌握图的常用算法，比如，深度优先遍历、图的联通判断等，能够利用图的算法实现游戏联通判断和胜负判断。
了解企业软件开发过程，了解系统需求分析和设计，应用迭代开发思路进行项目开发。
养成良好的编程习惯和培养软件工程化思维，综合应用“C++编程、MFC Dialog、算法、线性结构或者图”等知识，开发“连连看游戏”桌面应用程序，达到掌握和应用线性结构以及非线性结构核心知识的目的。

2.要求

连连看游戏是对一堆图案中的相同图案进行配对消除的简单游戏，在一定的规则之内对相同的图案进行消除处理，在规定的时间内消除所有的图案后玩家获胜。
利用MFC Dialog应用程序设计游戏主界面，通过鼠标点击事件实现游戏界面加载；
通过图的相关知识，完成“开始游戏”操作，进一步实现“消子”“判断胜负”“提示”“重排”“计时”等功能。
游戏规则是一条直线消子、两条直线消子、三条直线消子。

5、实现说明

在Microsoft Visual Studio 2017集成开发环境中新建一个MFC对话框（Dialog）工程，解决方案：Lianliankan，项目名称：欢乐连连看，工程名称：LLK，主对话框：CLLKDlg，然后修改主界面的对话框属性值，如窗口标题、窗体按钮、对话框图标等。

CLLKDlg类为主界面对话框类，在该类中添加游戏界面“基本模式”按钮BN_CLICKED消息响应函数CLLKDlg：：OnBnClickedBtnBasic()。创建并显示游戏界面对话框，并控制主界面的隐藏和显示。

为项目添加CGameDlg对话框类，该类为游戏界面，与用户进行信息交换，为其添加相关数据成员和成员函数，相关数据成员和成员函数实现的功能如下表：

数据成员	描述
CDC m_dcMem	位图内存DC，游戏界面的背景图片保存到该DC中
CDC m_dcElement	元素内存DC
CDC m_dcMask	掩码内存DC
CGameControl m_GameC	游戏控制类对象
成员函数	描述
void InitBackground();	加载游戏背景图片到位图DC中，设置游戏界面对话框的大小
virtual BOOL OnInitDialog();	对话框初始化函数，并调用InitBackground()
afx_msg void OnPaint();	对话框WM_PAINT消息响应函数，将游戏背景图片绘制到对话框界面中
void InitElement();	初始化游戏元素和掩码
void UpdateMap();	更新游戏地图
void OnClickedButtonStart();	“开始游戏”按钮BN_CLICKEN消息响应函数，开始游戏，生成游戏地图，并显示游戏地图
void UpdateWindow();	更新界面，从生成的游戏地图图结构中取出顶点，根据顶点从元素图片中取出相对应的元素，显示在游戏地图中
void DrawTipFrame(int, int);	绘制游戏提示框
void DrawTipLine(Vertex,int)	绘制提示线
void OnClickedButtonStop();	“暂停游戏”按钮BN_CLICKEN消息响应函数
void OnClickedButtonTips();	“提示”按钮BN_CLICKEN消息响应函数
void OnClickedButtonRestart();	“重排”按钮BN_CLICKEN消息响应函数
void OnBnClickedButtonHelp();	“帮助”按钮BN_CLICKEN消息响应函数
void OnBnClickedButtonSet();	“设置”按钮BN_CLICKEN消息响应函数

为工程项目添加CGameControl类，该类为游戏的控制类，实现整个项目的控制，其相关数据成员和成员函数的实现描述如下表：

数据成员	描述
CGraph m_graph;	保存生成的游戏地图的图结构
Vertex m_ptSelFirst;	记录第一次选中的点信息
Vertex m_ptSelSec;	记录第二次选中的点信息
成员函数	描述
void StartGame(void);	开始游戏，调用CGameLogic类的成员函数，生成游戏地图的图结构
int GetElement(int nRow, int nCol);	从游戏地图的图结构中取出顶点，用于界面第nRow行、nCol列显示元素的数据
void SetFirstPoint(int nRow, int nCol);	设置第一个点
void SetSecPoint(int nRow, int nCol);	设置第二个点
bool Link(Vertex avPath[MAX_VERTEX_NUM], int &nVexnum);	判断是否连通
bool IsWin(int nTime);	判断是否在规定时间内消子完成而获胜
void Reset(void);	实现图的重排

为工程添加游戏业务逻辑CGameLogic类，实现逻辑上的相关操作，其相关数据类型和成员函数的实现描述如下表：

数据成员	描述
Vertex m_avPath[MAX_VERTEX_NUM];	保存连接路径的起始点、拐点、终点
int m_anPath[MAX_VERTEX_NUM];	保存在进行连接判断时所经过的顶点
int m_nCorner;	保存路径中的拐点数
int m_nVexNum;	表示顶点数
成员函数	描述
void InitMap(CGraph &graph);	根据随机生成的数据，初始化游戏地图
void UpdateArc(CGraph &graph, int nRow, int nCol);	判断游戏地图中的nRow行、nCol列的顶点与它上下左右的顶点是否有边，如果有边，则更新图结构
bool IsLink(CGraph &graph, Vertex v1, Vertex v2);	判断v1、v2两个点是否连通
void Clear(CGraph &graph, Vertex v1, Vertex v2);	将v1、v2两个点进行消子
bool SearchPath(CGraph &graph, int nV0, int nV1);	使用深度优先搜索算法判断两个点是否连通
bool IsExsit(int nVi);	判断顶点是否已在路径中存在
bool IsCornor(void);	判断拐点的有效性
void PushVertex(int v)/ PopVertex();	添加/取出一个路径顶点
int GetVexPath(Vertex avPath[MAX_NUM]);	得到路径，返回的是顶点数
bool IsBlank(CGraph &graph);	判断图中顶点是不是全是空
bool SearchValidPath(CGraph &graph);	寻找可以进行消除的图片，用于提示
void ResetGraph(CGraph& graph);	实现图结构的重排

为工程添加程序的数据结构类CGraph类，从图的结构上实现消子等相关功能，其其相关数据类型和成员函数的实现描述如下表：

数据成员	描述
Vertices m_Vertices;	一维数组，保存连连看游戏地图中的顶点
AdjMatrix m_AdjMatrix;	二维数组，保存连连看游戏中的顶点的边
int m_nVexnum;	顶点个数
int m_nArcnum;	边数量
成员函数	描述
void InitGraph();	初始化图结构
int AddVertex(int nInfo);	添加顶点，并获得顶点个数
void AddArc(int nV1Index,int nV2Index);	添加生成边
int GetVertex(int nIndex);	获取顶点索引号
bool GetArc(int nV1Index, int nV2Index);	获得两个顶点的边信息
void UpdateVertex(int nIndex,int info);	更新顶点信息，将图顶点数组中索引号为nIndex的顶点的值更新为info
int GetVexnum();	获取图中顶点的个数
void ClearGraph(void);	清理图结构
void ChangeVerex(int nIndex1, int nIndex2);	调换两个点的位置

为项目添加全局头文件global.h，用来存放整个项目需要的数据，相关数据设计如下表：

#define BLANK	-1
#define MAX_ROW	10	//初始行数
#define MAX_COL	12	//初始列数
#define MAX_VERTEX_NUM	120	//顶点数
#define MAX_PIC_NUM	10	//图片花色
#define REPEAT_NUM	12	//每种花色图片个数
#define MAP_TOP	50	//游戏地图左上角纵坐标
#define MAP_LETF	50	//游戏地图左上角横坐标
#define PIC_HEIGHT	40	//游戏地图高度
#define PIC_WIDTH	40	//游戏地图宽度
#define PLAY_TIMER_ID	1	//计时器的编号
#define GAME_LOSE	-1	//失败
#define GAME_SUCCESS	0	//获胜
#define GAME_PLAY	1	//游戏正在进行

6、核心代码

初始化游戏地图算法：随机生成打乱地图代码：

//初始化游戏地图
void CGameLogic::InitMap(CGraph &graph){//随机生成地图int anTemp[MAX_VERTEX_NUM];//多少花色for (int i = 0; i < MAX_PIC_NUM; i++)   {//重复数for (int j = 0; j < REPEAT_NUM; j++){anTemp[i * REPEAT_NUM + j] = i;}}srand((int)time(NULL)); //设置种子//随机任意交换两个数字for (int i = 0; i < 300; i++)   {//随机得到两个坐标int nIndex1 = rand() % MAX_VERTEX_NUM;int nIndex2 = rand() % MAX_VERTEX_NUM;//交换两个数值int nTemp = anTemp[nIndex1];anTemp[nIndex1] = anTemp[nIndex2];anTemp[nIndex2] = nTemp;}//初始化顶点for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++)    {graph.AddVertex(anTemp[i]);}//更新弧信息for (int i = 0; i < MAX_ROW; i++)    {for (int j = 0; j < MAX_COL; j++)       {UpdateArc(graph, i, j);}}
}

连通判断算法：使用深度优先搜索算法实现

//连接判断函数
bool CGameLogic::IsLink(CGraph &graph, Vertex v1, Vertex v2){//获得顶点索引号int nV1Index = v1.row * MAX_COL + v1.col;int nV2Index = v2.row * MAX_COL + v2.col;PushVertex(nV1Index);  //压入第一个点//搜寻两点之间的连通路径if (SearchPath(graph, nV1Index, nV2Index) == true)  {return true;}PopVertex();if (v1.row == v2.row) {if (v1.row == 0 || v1.row == MAX_ROW - 1) {return true;}}if (v1.col == v2.col) {if (v1.col == 0 || v1.col == MAX_COL - 1) {return true;}}return false;
}
//使用深度优先搜索法搜寻一条有效连通路径
bool CGameLogic::SearchPath(CGraph &graph, int nV0, int nV1){int nVexnum = graph.GetVexnum();//得到顶点数//遍历图中nV0行，从0列到nVexnum列，值为true的点for (int nVi = 0; nVi < nVexnum; nVi++)    {if (graph.GetArc(nV0, nVi) && !IsExsit(nVi)){//压入当前顶点，假设为路径的一个有效顶点PushVertex(nVi);//当拐点数大于2 时，直接放弃该顶点if (m_nCorner > 2){PopVertex();       //取出压入的顶点，与PushWertex(nVi)对应continue;}//当前顶点不是nVi时，继续搜寻下一个相邻且连通的顶点if (nVi != nV1)            {//当中间顶点不为空时，表示该条路径不通if (graph.GetVertex(nVi) != BLANK)              {PopVertex();    //取出压入的顶点，与PushWertex(nVi)对应continue;}//如果nVi是一个已消除的点，则判断（nVi，nV1）是否连通if (SearchPath(graph, nVi, nV1)){return true;}}else{return true;}PopVertex();     //取出压入的顶点，与PushWertex(nVi)对应}}return false;
}

提示功能算法：

//提示按钮功能实现
bool CGameControl::Help(Vertex avPath[MAX_VERTEX_NUM], int & nVexnum)
{CGameLogic logic;//判断是否为空if (logic.IsBlank(m_graph) == true){return false;}//查找一个有效的提示路径if (logic.SearchValidPath(m_graph)){//返回路径顶点nVexnum = logic.GetVexPath(avPath);return true;}return false;}
//提示算法
bool CGameLogic::SearchValidPath(CGraph& graph){//得到顶点数int nVexnum = graph.GetVexnum();for (int i = 0; i < nVexnum; i++){//得到第一个非空顶点if (graph.GetVertex(i) == BLANK){continue;}//遍历得到第二个同色顶点for (int j = 0; j < nVexnum; j++){if (i != j){//如果第i个点和第j个点同色if (graph.GetVertex(i) == graph.GetVertex(j)){//压入第一个点PushVertex(i);if (SearchPath(graph, i, j) == true){return true;}//取出压入的顶点时，与PushVertex(i);对应PopVertex();}}}}return false;
}

重排功能算法：根据随机数交换两张图片位置

//实现图结构的重排
void CGameLogic::ResetGraph(CGraph& graph){//随机交换顶点数组中两个顶点的值for (int i = 0; i < 200; i++){//随机得到两个坐标int nIndex1 = rand() % MAX_VERTEX_NUM;int nIndex2 = rand() % MAX_VERTEX_NUM;//交换两个数值graph.ChangeVerex(nIndex1, nIndex2);}//更新弧信息for (int i = 0; i < MAX_ROW; i++){for (int j = 0; j < MAX_COL; j++){UpdateArc(graph, i, j);}}
}

7、运行结果截图

游戏主界面：

游戏界面：

暂停界面：

连线界面：

上图点击重排后界面：

两个拐角连线界面：

完成游戏获胜界面：

点击“帮助”按钮界面：

点击“设置”按钮界面：

8、写在最后

能看到这篇博客的同学，应该是WUTer吧^_^

既然你看到了这篇博客，就请听学长啰嗦几句。

关于 数据结构与算法综合实验 的这三次实验来说，虽然总体难度较大，但是老师都给了指导视频，按部就班把视频看完，并根据视频，一步一步的来做，大部分都能够完成最终的实验。这不是重点，重点是这次实验要有所收获。其实代码到处都能找到，找你们的学长学姐，他们都有。找不到学长学姐，这不是有学长在网上给你们分享嘛（^_^）。不可否认，我当时做实验的时候，也是参考学长的代码（虽然他的全是BUG），然后结合视频来做的。重要的是理解这些代码在干什么，各个算法，代码之间的逻辑性，以及代码之间的调用关系，这些在以后的项目中都会用到（感兴趣可以去搜索一下MVC模型，这次实验基本是这种模式）。

总之，所有的一切要亲自动手试试，正如：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。只有动手试试之后，你才会发现，理论和现实之间有很大的差距！动手之后，你也会觉得：不过如此。

— The END —