朕培创客-高中-Scratch-课件：19-20-迷宫游戏

1homebackfirstprevnextlast本节目标•这节课即我们即将学习–迷宫的绘制–数字地图的使用–路径的自动搜索2homebackfirstprevnextlast走迷宫17-1•迷宫程序界面如右图所示–点击“重建地图”，地图被擦除，用户通过点击鼠标或按着鼠标左键拖动鼠标来绘制地图–绿色代表通道，小猫只能在通道上行走，不能走到白色的区域上面去–点击“探索迷宫”，小猫自动在绘制完成的地图上寻找路径，直到吃到鱼或发现没有通到鱼的路径可走为止3homebackfirstprevnextlast走迷宫17-2•程序中有5个角色，分别是小猫汤姆、绘制通道的绿色方块、“重建地图”按钮、鱼和“探索迷宫”按钮4homebackfirstprevnextlast走迷宫17-3•地图绘制原理–将屏幕划出一个宽420高300的区域，然后将此区域分为宽30高30的小方格。这样的小方格有14列，10行，共计140个。“通道”角色是一个宽30高30的绿色方块。绘制地图时，判断鼠标按下时鼠标光标所处的位置落于哪个小方格中，然后将“通道”角色移至该方块的左下角，使用“图章”方法绘制一个方格5homebackfirstprevnextlast走迷宫17-4•地图绘制原理–为了易于程序判断，除了在屏幕上绘制地图，还要保存一幅“数字地图”。–建立链表map，插入140个0，代表空白地图。链表map的每一个元素，代表一个小方格。元素值为1时，代表方格为绿色通道。元素值为0时，代表方格为白色障碍。6homebackfirstprevnextlast走迷宫17-5•地图绘制原理–链表map第1-14个元素代表第一行方格，第15-28个元素代表第二行方格，依此类推。绘制地图时，除了根据鼠标光标位置绘制“通道”外，也要将相应方格对应的链表元素设置为1。数字地图如下图所示。第x行y列方格在链表中对应的元素是(x-1)*14+y，比如第2行2列方格在链表中对应的元素是(2-1)*14+2=16，其值是0，代表一个空白的障碍方格7homebackfirstprevnextlast走迷宫17-6•地图绘制原理–屏幕上的地图是显示给人看的，叫“视图”–数字地图是程序判断、运行的依据，叫“数据”或“文档”–如果希望程序运行效果和人的期望相同，则数字地图中数据所表达的含义必须和“视图”显示的效果一致8homebackfirstprevnextlast走迷宫17-7•地图绘制原理–当点击“重建地图”按钮后，执行右面代码–作用是将小猫探索迷宫的标志变量Run设为0，小猫停止探索，删除地图map链表内容，重新插入140个0，清除界面全部画笔绘制内容，得到一个空白的地图。播放声音Meow目的是告诉用户按钮已经被点中1516171819202122232425262712345678910111213012345678910111213987654321010homebackfirstprevnextlast走迷宫17-8•地图绘制原理–右面代码的作用是绘制地图–当按下鼠标时，根据鼠标位置计算应绘制哪一个方格（鼠标的x坐标-鼠标的x坐标除以30的余数）/30这是为了求得鼠标所在方格的整数列11homebackfirstprevnextlast走迷宫17-9•地图绘制原理–因为屏幕左边界x坐标为-240，为使求得列数为从左到右自0（第一列标号为0）开始，统一加8–同样的原因，计算鼠标所在方格行数时因为鼠标下边界y坐标为-180，统一加612homebackfirstprevnextlast走迷宫17-10•当点击“探索迷宫”按钮后，执行右面代码–作用是将pass链表初始化为140个0，表示地图上所有方格都没有探索过–然后将Run设置为1，允许探索迷宫程序运行–广播事件“探索迷宫”，触发探索迷宫程序运行13homebackfirstprevnextlast走迷宫17-11•角色“鱼”的代码–作用是将小鱼移到地图右上角的方格，即第10行，第14列的方格，方格的编号从0开始，即行为0-9，列为0-1314homebackfirstprevnextlast走迷宫17-12•路径搜索算法–变量cat_x，cat_y用于记录小猫当前所在方格的位置，cat_x表示所在列（0-13），cat_y表示所在行（0-9）–LastStep表示小猫上一步所在的方格，用方格在map列表中的索引表示–NextStep是一临时变量，表示小猫下一步可能进入的方格，用方格在map列表中的索引表示–Direction代表小猫的前进方向，1-上，2-下，3-左，4-右15homebackfirstprevnextlast走迷宫17-13•路径搜索算法–链表map表示地图–链表pass用于记录小猫探索过的方格，其结构和map相同，大小被初始化为140，每个元素对应地图上的一个方格曾经走过的方格对应元素设为1，一次也没有走过的方格对应元素设为0–Path代表小猫从起点（左下角方格）为了达到终点（鱼所在右上角方格）探索走过的路径，其大小动态变化，小猫每走一步，经过的方格位置就被插入链表Path的头部（第一个元素）16homebackfirstprevnextlast走迷宫17-14•路径搜索算法–1.根据小猫当前位置，假设一个前进方向，比如向上，计算NextStep–2.判断NextStep进入方格如果没有超越边界，且从未探索过，且不是来时刚走过的方格，则此假设方向可行，小猫进入NextStep所对应方格，将pass中NextStep对应元素设置为1，标志此方格已经走过，将NextStep添加到Path头部，路径向前延伸–3.如果上述条件不成立，则判断下一个方向–4.如果所有方向都不可行，说明此路不通。从Path中取出上一步走过的方格，回退到此方格，返回到步骤(1)。如果Path中已经为空，说明已经探索过所有可能达到的方格，仍然无法到达终点。探索过程结束，说“无路可走，游戏结束！”17homebackfirstprevnextlast19543212687101113Path:18homebackfirstprevnextlast走迷宫17-15•具体程序实现时，先决定前进的方向，然后再前进，探索初始化及判断向上一步是否可行的代码如右19homebackfirstprevnextlast走迷宫17-16•其他方向的判断，同向上的判断方式相同，下面是所有方向都走不通后的处理代码20homebackfirstprevnextlast走迷宫17-17•根据前面决定的方向，前进一步的代码如下21homebackfirstprevnextlast练习•编写坦克大战游戏–链表实现数字地图，用0代表通道，1代表砖墙，2代表草地，3代表石墙等等–自己绘制或上网查找坦克、砖墙、草地、石墙等图片，统一大小，作为构造地图的素材–可开发两个程序，一个是地图编辑器，专门用作编辑地图使用；另一个是游戏程序，实现人机对战–人控制坦克，保卫自己的基地，电脑进攻，消灭所有电脑坦克，基地不被损毁则可过关22homebackfirstprevnextlast总结•这节课我们学习了–迷宫的绘制–数字地图的使用–路径的自动搜索