1. 扫雷游戏分析和设计

1.1 扫雷游戏的功能说明

• 使用控制台实现经典的扫雷游戏

• 游戏可以通过菜单控制实现继续玩或者退出游戏

• 扫雷的棋盘是9*9的格子

• 默认随机布置10个雷

• 可以排查雷

        ◦ 如果位置不是雷，就显示周围有几个雷

        ◦ 如果位置是雷，就炸死游戏结束

        ◦ 把除10个雷之外的所有雷都找出来，排雷成功，游戏结束

游戏的界面：

1.2 游戏的分析和设计

1.2.1 数据结构的分析

扫雷的过程中，布置的雷和排查出的雷的信息都需要存储，所以我们需要一定的数据结构来存储这些信息。

因为我们需要在9*9的棋盘上布置雷的信息和排查雷，我们首先想到的就是创建⼀个9*9的二维数组来存放信息。

那如果这个位置布置雷，我们就存放1，没有布置雷就存放0.

假设我们排查(2,5)这个坐标时，我们访问周围的一圈8个黄色位置，统计周围雷的个数是1

假设我们排查(8,6)这个坐标时，我们访问周围的一圈8个黄色位置，统计周围雷的个数时，最下面的三个坐标就会越界。

为了防止越界，我们在设计的时候，给数组扩大一圈，雷还是布置在中间的9*9的坐标上，周围一圈不去布置雷就行，这样就解决了越界的问题。

所以我们将存放数据的数组创建成11*11是比较合适。

再继续分析，我们在棋盘上布置了雷，棋盘上雷的信息（1）和非雷的信息（0），假设我们排查了某一个位置后，这个坐标处不是雷，这个坐标的周围有1个雷，那我们需要将排查出的雷的数量信息记录存储，并打印出来，作为排雷的重要参考信息的。

那这个雷的个数信息存放在哪里呢？如果存放在布置雷的数组中，这样雷的信息和雷的个数信息就可能或产生混淆和打印上的困难。

这里我们肯定有办法解决，比如：雷和非雷的信息不要使用数字，使用某些字符就行，这样就避免冲突了，但是这样做棋盘上有雷和非雷的信息，还有排查出的雷的个数信息，就比较混杂，不够方便。

这里我们采用另外一种方案；

我们专门给一个棋盘（对应一个数组mine）存放布置好的雷的信息，再给另外一个棋盘（对应另外一个数组show）存放排查出的雷的信息。这样就互不干扰了，把雷布置到mine数组，在mine数组中排查雷，排查出的数据存放在show数组，并且打印show数组的信息给后期排查参考。

同时为了保持神秘，show数组开始时初始化为字符 '*'，为了保持两个数组的类型一致，可以使用个同一套函数处理，mine数组最开始也初始化为字符'0'，布置雷改成'1'。

如下如：

mine[11][11]：初始雷阵。

show[11][11]：游戏界面。

对应的数组应该是：

char mine[11][11] = {0};//⽤来存放布置好的雷的信息
char show[11][11] = {0};//⽤来存放排查出的雷的个数信息

总结：

问题①：棋盘上存放是否是雷、周围有几个雷，信息太多容易混淆。

解决①：分成两个棋盘——其一存储是否是雷，其二存储当前显示的雷区信息（检查过的点统计显示周围有几颗雷）

问题②：检查棋盘边缘雷信息时会越界

解决②：扩展到11*11的棋盘大小。

1.2.2 文件结构设计

之前学习了多文件的形式对函数的声明和定义，这里我们实践一下，我们设计三个文件：

test.c //⽂件中写游戏的测试逻辑 
game.c //⽂件中写游戏中函数的实现等
game.h //⽂件中写游戏需要的数据类型和函数声明等

2. 扫雷游戏的代码实现

game.h

使用宏定义，提高代码灵活性（不写死）

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define EASY_COUNT 10

#define ROW 9    //——显示界面
#define COL 9

#define ROWS ROW+2    //——实际空间
#define COLS COL+2


//void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols);
//这样写需要写两份，一份初始化为‘0’、来一份初始化为‘*’

//初始化棋盘——将全部元素初始化为set（通过增加参数（输入接口），提高适配性）
void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set);

//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROWS][COLS], int row, int col);

//布置雷
void SetMine(char board[ROWS][COLS], int row, int col);

//排查雷
void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col);

game.c

#include "game.h"

void InitBoard(char board[ROWS][COLS], int rows, int cols, char set)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < rows; i++)
    {
        int j = 0;
        for (j = 0; j < cols; j++)
        {
            board[i][j] = set;
        }
    }
}

void DisplayBoard(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
    int i = 0;
    printf("--------扫雷游戏-------\n");
    
    //第一行打印列号
    for (i = 0; i <= col; i++)
    {
        printf("%d ", i);
    }
    printf("\n");


    for (i = 1; i <= row; i++)        //行号、列号从1开始，打印中间9*9的元素
    {
        //每行开始前打印行号
        printf("%d ", i);
        int j = 0;
        for (j = 1; j <= col; j++)
        {
            printf("%c ", board[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

void SetMine(char board[ROWS][COLS], int row, int col)
{
    //布置10个雷
    //⽣成随机的坐标，布置雷

    int count = EASY_COUNT;    //定义雷的个数

    while (count)
    {
        int x = rand() % row + 1;    //1~9
        int y = rand() % col + 1;    //1~9

        if (board[x][y] == '0')    //当这个坐标非雷
        {
            board[x][y] = '1';    
            count--;               //布置成功一个雷，count就减减
        }
    }
}


int GetMineCount(char mine[ROWS][COLS], int x, int y)
{
     return (mine[x-1][y]+mine[x-1][y-1]+mine[x][y-1]
+mine[x+1][y-1]+mine[x+1][y]+mine[x+1][y+1]
+mine[x][y+1]+mine[x-1][y+1] - 8 * '0');
}

//排查雷——在mine数组里面排查，排查信息放入show数组
void FindMine(char mine[ROWS][COLS], char show[ROWS][COLS], int row, int col)
{
 int x = 0;
 int y = 0;
 int win = 0;                        //排查出的非雷位置的个数
 while (win <row*col- EASY_COUNT)    //非雷位置个数达到极限
 {
 printf("请输⼊要排查的坐标:>");
 scanf("%d %d", &x, &y);
 if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
 {
     if (mine[x][y] == '1')
     {
         printf("很遗憾，你被炸死了\n");
         DisplayBoard(mine, ROW, COL);
         break;
     }
     else
     {
         //该位置不是雷，就统计这个坐标周围有⼏个雷
         int count = GetMineCount(mine, x, y);

         show[x][y] = count + '0';    //数字num转换成字符‘num’

         DisplayBoard(show, ROW, COL);
         win++;
     }
 }
 else
 {
     printf("坐标⾮法，重新输⼊\n");
 }
 }
 if (win == row * col - EASY_COUNT)
 {
     printf("恭喜你，排雷成功\n");
     DisplayBoard(mine, ROW, COL);
 }
}

③ 字符num→数字num，求和，数字num→字符num，打印。

x：行号

y：列号

④ GetMineCount()只被本文件的FindMine()函数使用，就不需要把声明写进头文件，还可以加个static。

test.c

#include "game.h"

void menu()
{
 printf("***********************\n");
 printf("***** 1. play *****\n");
 printf("***** 0. exit *****\n");
 printf("***********************\n");
}

void game()
{
 //二维数组：雷阵数组
 char mine[ROWS][COLS];//存放布置好的雷
 //二维数组：游戏界面数组
 char show[ROWS][COLS];//存放排查出的雷的信息
 //初始化棋盘
 //1. mine数组最开始是全'0'
 //2. show数组最开始是全'*'
 InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');
 InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
 //打印棋盘
 //DisplayBoard(mine, ROW, COL);
 DisplayBoard(show, ROW, COL);
 //1. 布置雷
 SetMine(mine, ROW, COL);
 //DisplayBoard(mine, ROW, COL);
 //2. 排查雷
 FindMine(mine, show, ROW, COL);
}

int main()
{
 int input = 0;
 srand((unsigned int)time(NULL));

 do
 {
     menu();
     printf("请选择:>");
     scanf("%d", &input);
     switch (input)
     {
     case 1:
         game();
         break;
     case 0:
         printf("退出游戏\n");
         break;
     default:
         printf("选择错误，重新选择\n");
         break;
     }
 } while (input);

 return 0;
}

程序bug展示：

输入错误会造成死循环

原因：控制台的输入输出对与数据的格式的捕捉是比较挫的，scanf给的的输入格式是%d。

建议：输入的时候注意一点。

3. 扫雷游戏的拓展

• 是否可以选择游戏难度

        ◦ 简单——9*9 棋盘，10个雷

        ◦ 中等——16*16棋盘，40个雷

        ◦ 困难——30*16棋盘，99个雷

• 如果排查位置不是雷，周围也没有雷，可以展开周围的一片

• 是否可以标记雷

• 是否可以加上排雷的时间显示

在线扫雷游戏：http://www.minesweeper.cn/