C# 实现俄罗斯方块
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2022-06-29 21:24:40
俄罗斯方块（Tetris）是一款由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明的休闲游戏，帕基特诺夫爱玩拼图，从拼图游戏里得到灵感，设计出了俄罗斯方块。由于上手简单、老少皆宜，从而家喻户晓，风靡世界。本文简述如何通过C#来实现俄罗斯方块，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。 ......
概述
俄罗斯方块（tetris）是一款由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明的休闲游戏，帕基特诺夫爱玩拼图，从拼图游戏里得到灵感，设计出了俄罗斯方块。由于上手简单、老少皆宜，从而家喻户晓，风靡世界。本文简述如何通过c#来实现俄罗斯方块，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。
涉及知识点
- backgroundworker 在单独的线程上执行操作（主要执行比较耗时的操作）。
- action .netframework自带的一个委托方法。
- tablelayoutpanel 表示一个面板，它可以在一个由行和列组成的网格中对其内容进行动态布局，本文主要用作俄罗斯方块的容器。
方块流程图
如下图所示，描述了俄罗斯方块的设计流程图
俄罗斯方块效果图
如下图所示：主要包括状态，得分，开始按钮，停止按钮，按键盘左右箭头移动等功能
核心代码
1. 定义方块的形状
如下所示：共7中形状
1 /// <summary>
2 /// 俄罗斯方块的形状
3 /// </summary>
4 public enum tetrisstyle
5 {
6 s = 0,
7 z = 1,
8 l = 2,
9 j = 3,
10 i = 4,
11 o = 5,
12 t = 6
13 }
2. 定义移动的方向
如下所示：默认向下移动，同时可以左右移动
1 /// <summary>
2 /// 俄罗斯方块移动方向
3 /// </summary>
4 public enum tetrisdirection
5 {
6 up = 0,//上，表示顺时针旋转
7 down = 1,//下，表示向下移动
8 left = 2,//左，表示往左移动
9 right = 3, //表示向右移动
10 default=4 //默认动作
11 }
3. 俄罗斯方块元素
如下所示，每一种形状都由四个方块组成，根据不同形状设置不同的位置
1 /// <summary>
2 /// 俄罗斯方块元素
3 /// </summary>
4 public class tetriselement
5 {
6 /// <summary>
7 /// 构造函数
8 /// </summary>
9 /// <param name="style"></param>
10 public tetriselement(tetrisstyle style) {
11 this.style = style;
12 }
13
14 /// <summary>
15 /// 构造函数
16 /// </summary>
17 /// <param name="style">形状</param>
18 /// <param name="content">内容</param>
19 /// <param name="location">位置</param>
20 public tetriselement(tetrisstyle style, point[] content, point location)
21 {
22 this.style = style;
23 this.content = content;
24 this.location = location;
25 }
26
27 /// <summary>
28 /// 元素字母类型
29 /// </summary>
30 public tetrisstyle style { get; set; }
31
32 /// <summary>
33 /// 内容
34 /// </summary>
35 public point[] content { get; set; }
36
37 /// <summary>
38 /// 元素位置
39 /// </summary>
40 public point location { get; set; }
41
44 /// <summary>
45 /// 位置改变
46 /// </summary>
47 /// <param name="x"></param>
48 /// <param name="y"></param>
49 public void move(int x, int y)
50 {
51 this.location = new point(x, y);
52 }
53
54 public point[] getcontent(tetrisstyle style)
55 {
56 //内容由四个点组成，顺序：先上后下，先左后右
57 point[] content = new point[4];
58 switch (style)
59 {
60 case tetrisstyle.i:
61 //i形状
62 content[0] = new point(0, 0);
63 content[1] = new point(0, 1);
64 content[2] = new point(0, 2);
65 content[3] = new point(0, 3);
66 break;
67 case tetrisstyle.j:
68 //j形状
69 content[0] = new point(1, 0);
70 content[1] = new point(1, 1);
71 content[2] = new point(1, 2);
72 content[3] = new point(0, 2);
73 break;
74 case tetrisstyle.l:
75 //l形状
76 content[0] = new point(0, 0);
77 content[1] = new point(0, 1);
78 content[2] = new point(0, 2);
79 content[3] = new point(1, 2);
80 break;
81 case tetrisstyle.o:
82 //o形状
83 content[0] = new point(0, 0);
84 content[1] = new point(1, 0);
85 content[2] = new point(0, 1);
86 content[3] = new point(1, 1);
87 break;
88 case tetrisstyle.s:
89 //s形状
90 content[0] = new point(2, 0);
91 content[1] = new point(1, 0);
92 content[2] = new point(1, 1);
93 content[3] = new point(0, 1);
94 break;
95 case tetrisstyle.t:
96 //t形状
97 content[0] = new point(0, 0);
98 content[1] = new point(1, 0);
99 content[2] = new point(2, 0);
100 content[3] = new point(1, 1);
101 break;
102 case tetrisstyle.z:
103 //z形状
104 content[0] = new point(0, 0);
105 content[1] = new point(1, 0);
106 content[2] = new point(1, 1);
107 content[3] = new point(2, 1);
108 break;
109 default:
110 //默认i
111 content[0] = new point(0, 0);
112 content[1] = new point(0, 1);
113 content[2] = new point(0, 2);
114 content[3] = new point(0, 3);
115 break;
116 }
117 return content;
118 }
119 }
4. 容器类
如下所示：容器类主要是移动方块元素，并更新页面上的值
1 /// <summary>
2 /// 俄罗斯方块容器
3 /// </summary>
4 public class tetriscontainer
5 {
6 private int[,] tetris = new int[10, 20];//定义二维数组，表示坐标信息，默认值为0
7
8 public action<point,point[],tetrisdirection> onpartialchanged;//局部变更事件
9
10 public action<int[,]> onfullchanged;//元素全变更事件，即有整行被清除事件
11
12 public action oncompleted; //结束事件
13
14 public int scorce = 0;
15
16 /// <summary>
17 /// 状态发生改变
18 /// </summary>
19 /// <param name="element"></param>
20 /// <param name="direction"></param>
21 /// <returns></returns>
22 public tetriselement change(tetriselement element, tetrisdirection direction)
23 {
24 tetriselement tmp=null;
25 //判断不同的方向
26 switch (direction) {
27 case tetrisdirection.default:
28 //如果可以向下移动
29 if (checkdefault(element))
30 {
31 //向下移动一个元素
32 element.move(element.location.x, element.location.y + 1);
33 tmp = element;
34 }
35 else {
36 //如果不可以向下移动，则更新容器
37 updatetetris(element);
38 tmp = null;
39 }
40
41 break;
42 case tetrisdirection.down:
43 break;
44 case tetrisdirection.up:
45 break;
46 case tetrisdirection.left:
47 if (checkleft(element)){
48 //判断是否可以向左移动
49 //向下移动一个元素
50 element.move(element.location.x-1, element.location.y);
51 tmp = element;
52 }
53 break;
54 case tetrisdirection.right:
55 if (checkright(element))
56 {
57 //判断是否可以右左移动
58 //向下移动一个元素
59 element.move(element.location.x+1, element.location.y);
60 tmp = element;
61 }
62 break;
63 }
64
65 //局部变更
66 if (onpartialchanged != null)
67 {
68 point location = element.location;
69 point[] content = new point[4];
70 element.content.copyto(content, 0);
71
72 for (int i = 0; i < content.length; i++)
73 {
74 content[i].x = location.x + content[i].x;
75 content[i].y = location.y + content[i].y;
76 }
77 onpartialchanged(location,content,direction);
78 }
79
80 //判断游戏是否结束
81 if (oncompleted != null) {
82 if (checkcomplete()) {
83 oncompleted();
84 }
85 }
86
87 //全部变更
88 if (onfullchanged != null)
89 {
90 //判断是是否有权为1的行，如果有则消掉
91 int[] rows = checkalltetris();
92 if (rows.length>0)
93 {
94 updatealltetris(rows);//消掉行
95 onfullchanged(tetris);
96 }
97 }
98
99 return tmp;
100 }
101
102 /// <summary>
103 /// 更新tetris
104 /// </summary>
105 /// <param name="element"></param>
106 private void updatetetris(tetriselement element)
107 {
108 point location = element.location;
109 point[] content = element.content;
110 int minx = element.getminx(element.style);
111 int maxx = element.getmaxx(element.style);
112 int miny = element.getminy(element.style);
113 int maxy = element.getmaxy(element.style);
114 foreach (point p in content)
115 {
116 if (location.y + p.y < 20 && location.y + p.y >= 0 && location.x + p.x >= 0 && location.x + p.x < 10)
117 {
118 this.tetris[location.x + p.x, location.y + p.y] = 1;
119 }
120 }
121 }
122
123 /// <summary>
124 /// 检查全部列
125 /// </summary>
126 private int[] checkalltetris()
127 {
128 list<int> lst = new list<int>();
129 //20行
130 for (int y = 0; y < 20; y++)
131 {
132 int col = 0;
133 //10列
134 for (int x = 0; x < 10; x++)
135 {
136 if (tetris[x, y] == 0)
137 {
138 break;
139 }
140 else
141 {
142 col += 1;
143 }
144 }
145 if (col == 10)
146 {
147 col = 0;
148 lst.add(y);
149 }
150 }
151 return lst.toarray();
152 }
153
154 /// <summary>
155 /// 更新
156 /// </summary>
157 private void updatealltetris(int[] rows) {
158 foreach (int row in rows) {
159 //当前行清掉
160 for (int x = 0; x < 10; x++) {
161 tetris[x, row] = 0;
162 }
163 //row行之上的往下移动一行
164 for (int y = row-1; y >=0; y--) {
165 for (int x = 0; x < 10; x++) {
166 if (tetris[x, y] == 1) {
167 tetris[x, y + 1] = 1;
168 tetris[x, y] = 0;
169 }
170 }
171 }
172 }
173 }
174
175 /// <summary>
176 /// 判断游戏是否结束
177 /// </summary>
178 /// <returns></returns>
179 private bool checkcomplete() {
180 bool iscomplete = false;
181 for (int i = 0; i < 10; i++) {
182 if (tetris[i, 0] == 1) {
183 iscomplete = true;
184 break;
185 }
186 }
187 return iscomplete;
188 }
189
190 /// <summary>
191 /// 更新得分
192 /// </summary>
193 /// <param name="s"></param>
194 public void updatescore(int s) {
195 this.scorce = this.scorce + s;
196 }
197
198 /// <summary>
199 /// 重置信息
200 /// </summary>
201 public void reset() {
202 this.tetris = new int[10, 20];
203 this.scorce = 0;
204 }
205 }
5. 随机生成方块元素和起始位置
1 /// <summary>
2 /// 静态函数，生成tetris元素对象
3 /// </summary>
4 /// <returns></returns>
5 public static tetriselement generate()
6 {
7 random r = new random(0);
8 //随机生成形状
9 int tstyle = getrandom();
10 tstyle = tstyle % 7;
11 tetrisstyle style = tetrisstyle.i;
12 style = (tetrisstyle)enum.parse(typeof(tetrisstyle), tstyle.tostring());
13 //随机生成起始坐标
14 int x = getrandom();
15 x = x % 10;
16 int y = 0;
17 //根据形状生成位置信息
18 tetriselement element = new tetriselement(style);
19 //内容由四个点组成，顺序：先上后下，先左后右
20 point[] content = element.getcontent(style);
21 //获取最小坐标和最大坐标，防止越界
22 int minx = element.getminx(style);
23 int miny = element.getminy(style);
24 int maxx = element.getmaxx(style);
25 int maxy = element.getmaxy(style);
26 //修正起始坐标
27 x = (x <= minx) ? minx : x;
28 x = (x >= maxx) ? maxx : x;
29 y = miny;
30 point location = new point(x, y);
31 element.location = location;
32 element.content = content;
33 return element;
34 }
备注
闲下来的时候，放一段柔情音乐，翻阅几页好书，然后睡个懒觉，快哉。
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