簡介: 本文是一個非常具有挑戰性的編程,因為 100 行代碼,約莫 10000 個字符左右,將實現圍棋、五子棋、四子棋和翻轉棋四種雙人對弈游戲。請注意,這四個對弈游戲不是初級編程者的習作,而是有著棋盤、立體棋子、事件、走棋規則判斷、輸贏判斷的完整對弈游戲,并且可以離線存儲到 iPad、Android 平板中,試想一下,把這種游戲下載到平板中,就可以在火車,旅游景區,等沒有信號的地方進行對弈,是不是擴展了平板電腦的功能,是不是一種很愜意的事情。而且,關鍵是,這個程序沒有圖片,不需要去應用商店付費下載,僅僅是用 HTML5 技術寫的 100 行代碼而已,絕對是目前最迷您精悍的雙人對弈游戲源碼。(編者注:由于網頁代碼的寬度有限制,所以作者的源代碼經過了一些換行處理,特此說明。)
要做一個完整的雙人對弈游戲,至少要做如下事情,第一步:繪制棋盤。不同的棋類游戲棋盤不同,這一點需要進行動態處理;第二步:繪制棋子。需要說明的是,圍棋,五子棋等這些棋子都是圓的啊,請不要為了圖片苦惱,在 HTML5 時代,我們用代碼就可以實現立體圓形棋子;第三步:判斷落子事件。當然是要定位手指的點擊位置,這四種棋中,有的是落在框里面的,有的卻是落在縱橫交錯的棋盤十字線上,需要動態處理;第四步:判斷落子規則。下棋都有規則,不要因為代碼少,就將規則打折扣,否則程序不成熟,會變成小朋友的玩具了;第五步:判斷輸贏。最后,我們要判斷輸贏。也就是要數子,這個事情必須由程序來完成,因為下棋總得需要一個裁判嘛;第六步:就是平板電腦時代,我們得實現離線應用。這個太重要了,否則,要是在臺式電腦上,接根網線玩的游戲,已經遍地都是了,您寫得再牛,有什么用?就是要移動,在沒有信號的地方,才有市場,現在平板,智能手機這么多,在沒有網絡信號的地方,掏出移動設備來下棋,才是一件很牛的事情。
前面說了圍棋、五子棋、四子棋和翻轉棋的棋盤并不相同,圍棋是縱橫 18 個格,其他三種棋則是 8 個格。所以繪制棋盤是需要有參數。這是個小問題,大問題是,選擇什么方法來繪制棋盤?
HTML5 框架下,有至少 3 種方法:第一種,用 Canvas 畫線;第二種,用 DIV,CSS3 里面增加了行列屬性;第三種,用 table 標簽。
用哪一種速度最快,代碼少呢?答案是:第三種。多少有點失望啊,HTML5 不是萬能的。詳細代碼如下:
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this.board=function(name,width,height,rowBak,colBak){ /* 畫棋盤
*/ nameBak=name; if("turnover"==name){row=8;col=8;}else
if("gogame"==name){row=18;col=18;} var
aW=Math.floor(width/(col+2)),aH=Math.floor(height/(row+2)); minL=(aW>aH?aH:aW)-4;// 這個減法很重要,否則填空時會把表格撐大 var array=new Array("< div style=\"margin:"+minL+"px;\"> "+ "< table border = 1 cellspacing = 0 width=\""+(aW*col)+"\" height=\""+(aH*row)+"\">"); for(var i=0;i< row ;i++){ array.push("<tr>"); for(var
j=0;j< col ;j++){array.push("<td align = center >"+ evt(i,j,minL,minL,aW*j+minL/2+8,aH*i+minL/2)+"</ td >");} if(nameBak!="four"&&nameBak!="turnover")/* 將事件添加到表格中
*/ array.push(evt(i,col,minL,minL,aW*col+minL/2+8,aH*i+minL/2));
array.push("</ tr >"); } if(nameBak!="four"&&nameBak!="turnover"){
for(var
j=0;j<=col;j++){ array.push(evt(row,j,minL,minL,aW*j+minL/2+8,aH*row+minL/2));
}
} document.write(array.join("")+"</ table ></ div >"); setClick(row,col,minL,minL);/* 初始化事件 */ start();/* 初始化棋子 */ } |
上面代碼中,最重要的是標黑體的第 6 行代碼,這里面有兩個訣竅,第一個就是 table 的定義,第二個就是使用了 Array 數組。為什么要使用數組,而不是定義一個字符串呢?答案是優化,就是 Array 數組的 push 方法的速度要遠遠快于 String 字符串的加 + 運算。共計 16 行代碼,一個棋盤就畫好了,當然這其中不僅僅是畫線,還有棋子處理,事件定義等方法的調用,后面將陸續談到。
繪制完棋盤,我們來繪制棋子。我們挑選的這四種棋,雖然棋盤不同,但是棋子都是相同的,都是黑白棋子。這在以前,做在線對弈,除了 Flash 能實現美觀效果外,其他的必須先請美工做幾副小圖片,HTML5 時代,美工的人力和溝通成本就節省了。
我們至少有兩種方法繪制棋子,第一種是:canvas 類,第二種就是 css 的圓角屬性。用哪種速度又快代碼又少呢?答案是第二種,圓角。代碼如下:
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function
man(width,height,id,colorBak){ /* 畫棋子
*/ var color=colorBak==null?(order++% 2 == 0 ? "000" : "CCC" ):colorBak; var r= "border-radius:" +width/ 2 + "px;" ; var obj=id==null?event.srcElement:_$(id); obj.innerHTML= "<div
id=\"man_" +color+ "_" +order+ "\" style=\"display:block;-webkit-" +r+ "-moz-" +r+ "" +r+ "-moz-box-shadow:inset 0
-10px 40px rgba(0,0,0,1);" + "box-shadow:inset 0 -10px 40px rgba(0,0,0,1);" + "background:-webkit-gradient(radial, 50 40, 30, center
center, 80, from(#" +color+"), to(rgba( 255 , 255 , 255 , 1 )));"+ "width:" +width+ "px;height:" +height+ "px;\"></div>" ;
} |
上面代碼中,我們看到,我們將每一個棋子定義了一個 DIV,使用了 CSS3 的 shadow,gradient 屬性,并且可以根據棋盤的大小自動計算棋子的大小,另外,如果用戶不喜歡黑白顏色,甚至可以定義成紅黃顏色,女生和小朋友估計會喜歡。這 5 行代碼是畫一個棋子的方法,做一個簡單的循環,就可以畫出多個棋子,方法如下。
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function
moreMan(array){for(var i= 0 ;i<array.length;i++) man(minL,minL,nameBak+ "_" +array[i]);} /* 繪制多個棋子
*/ |
繪制完棋盤和棋子,我們來分析一下用戶的動作。用戶的動作無非就是兩種,一種是點擊棋盤 table,另外一種就是點擊棋子 DIV。難點在點擊 table 這里,我們要獲知用戶點擊 table 的位置。
傳統思路可能是這樣,使用 event 方法,獲得 x,y 的坐標,然后與 table 的左上角做減法,然后再跟單元格 cell 做除法。聽起來都麻煩。
如果您仔細閱讀了前面的代碼,就應該發現,其實在畫棋盤是,我們向 array 數組中 push 了一個 evt 方法,很明顯,這個 evt 方法要返回一個字符串變量的,那么他的內容是什么呢?答案揭曉:
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function
evt(i,j,width,height, left , top ){ /* 單一單元格事件
*/ return "<div
id=\"" +nameBak+ "_" +i+ "_" +j+ "\" style=\"position:" +
(nameBak== "four" ||nameBak== "turnover" ? "block" : "absolute" )+ ";border:0px solid #000;width:" + width+ "px;height:" +height+ "px;top:" + top + "px;left:" + left + "px;\"></div>" ;
} |
原理是一個 DIV。對了,這個添加事件的方法非常特殊,實際上是在每個棋盤的交叉的地方畫了一個 DIV,然后給 DIV 添加事件。
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function
setClick(row,col,width,height){ for(var i= 0 ;i<=row;i++){ for(var
j= 0 ;j<=col;j++){ var
els=_$(nameBak+ "_" +i+ "_" +j); if(els!=null)els.onclick=function(){if(rule())man(width,height);};
} } } |
需要說明的是,DIV 一定要先定義,即 document.write 輸出出來,然后才能執行 onclick 的定義,否則會返回 DIV 未定義的錯誤。寥寥 10 行代碼,把事件問題搞定了。
前面說了,用戶點擊事件有兩種,點擊棋盤 table 事件我們采用額外增加 DIV 的方法巧妙解決了,第二種點擊棋子的方法又該如何呢?
先要說明的是,點擊棋子其實是一種錯誤的事件,點擊棋盤可以落子,點擊棋子是什么意思?黑白棋點擊棋子是無意義的,我們必須要進行判斷,不能在有子的地方落子,這是規則之一。所以必須要定義一個方法,判斷是不是點擊的地方是不是有棋子。代碼如下:
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function
isMan(row,col){var obj=_$(nameBak+ "_" +row+ "_" +col, 1 ); if(obj==null||obj.indexOf( "man_" )== -1 )return null; else
if(obj.indexOf( "000" )!= -1 ) return 0 ; else
if(obj.indexOf( "CCC" )!= -1 )return 1 ;} |
想不到吧,其實只要一行代碼就可以就可以做是否有子的判斷,怎么判斷的,訣竅就在于判斷 DIV 的顏色,棋子要么黑,返回 0,要么白,返回 1,但是空白地方是沒有顏色的,返回 null。這里要特別注意返回值,后面判斷輸贏的時候還要用,所以不能簡單通過 true 或者 false 的的返回值來判斷是否有子,而是要判斷出有什么顏色的子。
對于五子棋和圍棋,這一條規則夠用了,但是對于翻轉棋和四子棋,還有第二條規則:不能在四周空白的地方落子,就是說必須是相連的。也就是說,不僅僅要判斷點擊的地方是不是有棋子,還要判斷其四周是不是有棋子,這個,不是可以有,而是,必須有。需要做一個小循環啊,代碼如下:
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function
rule(){ /* 走棋規則 */ var id=event.srcElement.id; if(id.indexOf( "man_" )== 0 ){alert( "不能在有子的地方落子" );return
false;}else{ var p=id.indexOf( "_" ),p 1 =id.lastIndexOf( "_" ); var row=id.substr(p+ 1 ,p 1 -p -1 )* 1 ,col=id.substr(p 1 + 1 )* 1 ; if( "gobang" ==nameBak)return gobang(row,col); else if( "four" ==nameBak){
if(isMan(row,col+ 1 )==null&&isMan(row,col -1 )==null&&
isMan(row+ 1 ,col)==null&& isMan(row -1 ,col)==null){ alert( "四子棋不能在四周空白的地方落子!" );
return false;
} return gobang(row,col, 3 ); }else if( "turnover" ==nameBak){
if(isMan(row,col+ 1 )==null&&isMan(row,col -1 )==null&&
isMan(row+ 1 ,col)==null&&isMan(row -1 ,col)==null&&
isMan(row -1 ,col -1 )==null&& isMan(row+ 1 ,col+ 1 )==null){ alert( "翻轉棋不能在四周空白的地方落子!" );
return false; } turnover(); }else if( "gogame" ==nameBak){ } } return true; } |
循環中,反復調用 isMan 方法判斷是否有棋子,所以如果 isMan 寫得不夠簡練,快速,不知道要耗費多少時間啊。數一數,總共 19 行代碼就處理了落子規則。
到這里,我們繪制了棋盤,棋子,獲得了點擊時間,判斷了落子規則,才用了 40 行左右的代碼,其實程序基本上可用了,但是我們不能滿足啊,還得讓他更加智能一些,我們還需要一個裁判斷輸贏。
要判斷輸贏,我們必須要知道下棋的規則:
五子棋是各個方向的五子相連算贏,四子棋是各個方向四個子相連算贏,翻轉棋數棋子的個數,圍棋則要麻煩些,不僅僅數棋子個數,還要數圍住的區域。
邏輯上好像很復雜啊,似乎也是計算最多的地方,有點人工智能的意思。沒錯,如果前面的基礎打得不好,這里的確要耗費很多代碼,但是因為我們前面定義了 DIV 用顏色判斷是否存在棋子的 iaMan 方法,這里再使用一個小技巧,就可以輕松搞定這個輸贏判斷。先看看五子棋和四子棋的輸贏判斷代碼,然后對照代碼來分析。
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function
gobang(row,col,num){ num=num==null? 4: num; var rs=[[],[],[],[]],b=[],w=[]; /* 這里采用四維數組來存儲棋子位置 */ for(var i= 0 ,j= 0 ;i<num* 2 + 1 ;i++,j++){ rs[ 0 ].push(isMan(row-num+i,col)); rs[ 1 ].push(isMan(row,col-num+j)); rs[ 2 ].push(isMan(row-num+i,col-num+j)); rs[ 3 ].push(isMan(row-num+i,col-num+j)); if(i<num){b.push( 0 );w.push( 1 );} } if(rs.join( "#" ).indexOf(b.join( "," ))!= -1 ){alert( "黑棋勝" );return false;
}else if(rs.join( "#" ).indexOf(w.join( "," ))!= -1 ){alert( "白棋勝" );return false;}
return true;
} |
共計 9 行代碼就搞定,看懂沒?首先定義了一個 Javascript 多維數組 rs=[[],[],[],[]],這種定義多維數組的方法,挑出來重點說明一下,因為搜索引擎上都是搜不到的,我講課時差不多遇到的學生也都不清楚,他們大多采用 new Array,然后加循環的蝸牛方法。
第二步:從落子的地方開始循環,注意,不是循環整個棋盤,為的就是節省時間啊。循環設計縱橫交叉四個方向,有棋子的地方,就向這個四維數組 push 棋子的顏色。
第三步:把數組 join 起來就 ok 啦,如果有 4 個或 5 個 1 相連,自然就是白棋勝,否則就是黑棋勝。
寫道這里,就有點意思啦,注意我們處理的數據的方法,我稱之為“塊數據”的處理方法,就是充分利用 array 數組,保存一塊一塊的數據,無論寫入,讀取,還是統計分析,都是針對這一塊數據進行,這樣既可以提高內聚度,便于提煉出可以重用的方法,就可以大大的加快執行速度。
處理相連都不在話下,數子就更簡單了,使用塊數據處理方法,3 行搞定。
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function
turnover(){ if(order< 64 )return; var num= 0 ;var total=row*col;for(var i= 0 ;i<row;i++){ for(var j= 0 ;j<col;j++){num+=isMan(i+ "_" +j);} } if(num<total/ 2 )alert( "黑棋勝" +(total-num* 2 )+ "子" ); else if(num>row*col/ 2 )alert( "白棋勝" +(num* 2 -total)+ "子" ); else alert( "平局" ); } |
棋子初始化
環環相扣地寫到這里,還有最后一個關于棋子的問題需要處理。那就是,下五子棋是從空白棋盤開始,其他三種棋卻一開始都是有子的。其實給一個空白棋盤也行,但是其他三種棋因為一般的前幾步走法都是固定的,我們為了提高智能化程度,不得不在浪費四行代碼,畢竟,我們的目標是一個市場化的產品,而不是一個初學者不考慮用戶體驗的程序。
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function start(){
if( "turnover" ==nameBak){moreMan([ 3 + "_" + 3 , 4 + "_" + 3 , 4 + "_" + 4 , 3 + "_" + 4 ]); }else if( "four" ==nameBak){man(minL,minL,nameBak+ "_" +row/ 2 + "_" + 0 ); }else if( "gogame" ==nameBak){moreMan([ 3 + "_" + 3 , 15 + "_" + 3 , 15 + "_" + 15 , 3 + "_" + 15 ]); } } |
其實就是調用了一下 moreMan 方法,注意也是塊數據引用,傳輸了一個數組,用下劃線分割橫向和縱向坐標。
做成離線應用
本文開頭就說過,臺式電腦的雙人或多人對弈程序早已多如牛毛爛大街了,只有移動應用才能有市場,我們的目標就是奔著這個來的,所以最后必須做成離線應用。
如何實現 HTML5 的離線應用,搜索引擎很快能找到結果,其實只要三個關鍵步驟。
第一步;在 Web 服務器的配置文件中聲明一下。Tomcat 和 Apache 的聲明方式不相同,需要注意;
第二步:定義 manifest 文件,文件格式需要注意;
第三步:在 HTML 的文件中調用一下 manifest 文件。
根據這三個步驟,讀者可以自行搜索細節,這里就不贅述了,我只講搜索引擎搜不到的。
另外需要說明的是,iPad 和 Android 平板上瀏覽器實現全屏的方法也不一樣,針對 iPad 用戶,我們還必須定義一行能夠實現全屏的代碼。
本文的在線演示網址是:http://www.chofo.com/chess.htm,效果圖如下圖所示:
圖中加了一個選擇棋類型和設置背景功能,如要獲得全部源代碼,只要使用瀏覽器的查看源代碼功能即可,限于篇幅,這里就不貼了。
作為一個程序員,最高的境界不是寫得代碼越多越好,而是用最少的代碼實現最多的計算,解決最多的問題。回想當年,蓋茨在編寫 Basic 時,為了節省幾個字符需要絞盡腦汁通宵達旦,以至于遺留了千年蟲世紀難題,反觀今日,在云計算時代,隨著硬盤和內存的容量越來越大,CPU 的運算越來越快,很多大型項目的程序員似乎失去了精簡代碼的習慣。但是移動計算的硬件,目前還沒有那么高的配置,本文通過 HTML5 對弈游戲,使用“塊數據”計算方法,實現了用最少代碼實現最多計算的目標,特別適用移動計算,與大家共勉。