基于STL实现自动贪心寻路算法的贪吃蛇小游戏

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写贪吃蛇小游戏的想法来自CometOJ-Contest#13的B题，当时用STL双端队列维护蛇身的时候觉得非常方便，现在用EasyX图形库实现一下。

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运行截图：

脑残贪吃蛇

欢迎界面：

普通模式：

无敌模式：

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实现思路：

代码很短，写的时候基本上是想到哪写到哪。

现在看的话大概要分成四部分。

一、初始化，全局控制等

初始化所有信息，模式选择等。

二、蛇身

存储蛇位置，运动方向，控制蛇移动，更改方向等。

蛇身用std::deque实现，dq的前后端添加及弹出非常方便，不用过多担心溢出问题。

三、地图

存储下一个食物的坐标和已经被蛇身覆盖的坐标，对于普通模式可以判断是否会撞到自己的身体。

四、绘制

用exayX库在屏幕上绘制已经计算好的图形并显示。

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几个point：

✦记录运行方向，可以快速计算蛇头下一个位置，同余坐标即可实现穿墙功能。

✦每次移动蛇尾pop一个单位，蛇头push一个单位即可，当蛇头吃到食物则蛇尾不用pop。

✦普通模式下蛇头撞向蛇身结束游戏。

✦无敌模式下可以蛇身覆盖。

✦Q键切换到自动模式。自动寻找食物采用曼哈顿距离贪心算法，无敌模式下没有问题，普通模式下可能会撞死自己（考虑到可以种子填充判断，但是时空复杂度要大一倍，没写（懒））。

✦游戏自动加速，初始时游戏速度为10fps，随着分数增加fps线性增加，当fps达到100(10ms/帧)时达到上限，游戏速度不再增加。

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代码：

/*
    Zeolim - An AC a day keeps the bug away
*/
​
#include <graphics.h> 
#include <iostream>
#include "stdafx.h"
#include <easyx.h>
#include <random>
#include <conio.h>
#include <queue>
#include <unordered_map>
#include <time.h>
#include <map>
#include <process.h>
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
typedef long double ld;
typedef std::pair <int, int> pii;
typedef std::vector <int> vi;
​
#define mp(x, y) make_pair(x, y)
#define fr(x, y, z) for(int x = y; x < z; ++x)
#define pb(x) push_back(x)
#define mem(x, y) memset(x, y, sizeof(x))
​
const int ROW = 32;
const int COL = 48;
const int lineHigh = 17;
const int mov[4][2] = { { 1, 0 },{ 0, 1 },{ 0, -1 },{ -1,0 } };
int gameMode = 0;
int runSpd = 100;
​
int coler[7][3] =
{
    { 85,107,47 }, //WALL
    { 245,245,245 }, //Back
    { 211,211,211 } // line
};
​
bool fucked, autoC; //记录是否死亡，和是否开启自动模式
​
struct rmap
{
    int dmap[COL][ROW];
    int x, y;
    void init() //初始化地图
    {
        memset(dmap, 0, sizeof(dmap));
        getFood();
    }
    void getFood() //生成下一个食物
    {
        do
        {
            x = rand() % COL, y = rand() % ROW;
        } while (dmap[x][y] != 0);
    }
    bool isFucked(int x, int y) //判断是否死亡
    {
        return dmap[x][y] == 1;
    }
}MP;
​
struct body
{
    std::deque < pii > D;
    int dir;
    void init() //初始化蛇身 方向
    {
        D.clear();
        dir = 1; 
        D.push_back(std::make_pair(COL / 2, ROW / 2));
        D.push_back(std::make_pair(COL / 2, ROW / 2 - 1));
        D.push_back(std::make_pair(COL / 2, ROW / 2 - 2));
        for (auto x : D)
            ++MP.dmap[x.first][x.second];
    }
    void move() //向当前运行方向前方移动一格
    {
        pii p = D.front();
        int x = (p.first + mov[dir][0] + COL) % COL;
        int y = (p.second + mov[dir][1] + ROW) % ROW;
        if (p.first == MP.x && p.second == MP.y) //如果迟到食物 生成新食物
        {
            MP.getFood();
        }
        else //没有吃到尾巴缩短一格
        {
            pii x = D.back();
            --MP.dmap[x.first][x.second];
            D.pop_back();
        }
​
        if (gameMode == 1 && MP.isFucked(x, y)) //判断死亡
        {
            fucked = 1;
        }
        
        ++MP.dmap[x][y];     //更新蛇头
        D.push_front(std::make_pair(x, y));
    }
    void ChangeDir(char x) //更新方向
    {
        int _dir = -1;
        if (x == 'A' || x == 'a' && dir != 0)
            _dir = 3;
        if (x == 'D' || x == 'd' && dir != 3)
            _dir = 0;
        if (x == 'W' || x == 'w' && dir != 1)
            _dir = 2;
        if (x == 'S' || x == 's' && dir != 2)
            _dir = 1;
        if (_dir != -1)
            dir = _dir;
    }
}Snk;
​
void drawMap()
{
    BeginBatchDraw(); //开始绘制
    setbkcolor(RGB(coler[1][0], coler[1][1], coler[1][2])); //绘制背景色
    cleardevice();
​
    Snk.move(); //蛇移动
    setlinecolor(RGB(211, 211, 211));  
    for (int i = 0; i < COL; ++i)  //绘制网格
    {
        for (int j = 0; j < ROW; ++j)
        {
            rectangle(i * 10, j * 10 + lineHigh, i * 10 + 10, j * 10 + 10 + lineHigh);
        }
    }
​
    setlinecolor(RGB(30, 144, 255));
    setfillcolor(RGB(176, 224, 230));
​
    for (int i = 0; i < Snk.D.size(); ++i) //绘制蛇 注意坐标等比例扩大
    {
        pii x = Snk.D[i];
        fillrectangle(x.first * 10, x.second * 10 + lineHigh, x.first * 10 + 10, x.second * 10 + 10 + lineHigh);
    }
​
    setlinecolor(RGB(255, 69, 0));
    setfillcolor(RGB(255, 140, 0));
    fillcircle(MP.x * 10 + 5, MP.y * 10 + 5 + lineHigh, 5); //绘制食物
​
    setlinecolor(RGB(30, 144, 255));
    setfillcolor(RGB(225, 255, 255));
    pii x = Snk.D.front();
    fillrectangle(x.first * 10, x.second * 10 + lineHigh, x.first * 10 + 10, x.second * 10 + 10 + lineHigh);
​
    WCHAR text[200];
    settextcolor(RGB(0, 0, 0)); //绘制分数，模式等信息
    wsprintf(text, L"Score: %06d     GameSpeed: %06d     (q) AutoMode: (%d)     (e)Exit", Snk.D.size(), runSpd, autoC);
    outtextxy(20, 0, text);
    EndBatchDraw(); //结束绘制
}
​
void drawWelcome()
{
    BeginBatchDraw();
    setbkcolor(RGB(coler[1][0], coler[1][1], coler[1][2]));
    cleardevice();
​
    WCHAR text[50];
    settextcolor(RGB(0, 0, 0));
    wsprintf(text, L"Input Game Mode:  1.Normal  2.Who`s your daddy!");
    outtextxy(COL / 2 * 3, ROW / 2 * 8, text);
​
    wsprintf(text, L"Auther: Zeolim");
    outtextxy(COL / 2 * 8, ROW / 2 * 11, text);
    EndBatchDraw();
​
    do //获取键盘输入并更改模式
    {
        char x = _getch();
        if (x == '1')
            gameMode = 1;
        if (x == '2')
            gameMode = 2;
    } while (gameMode == 0);
​
    fucked = 0, autoC = 0;
}
​
void autoChange() //曼哈顿距离贪心
{
    int x = Snk.D.front().first, y = Snk.D.front().second;
    int nowdis = abs(x - MP.x) + abs(y - MP.y), rdis = 1000, p = -1;
    for (int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        if (i + Snk.dir == 3)
            continue;
        else
        {
            int rx = (x + mov[i][0] + COL) % COL, ry = (y + mov[i][1] + ROW) % ROW;
            if (gameMode == 1 && MP.isFucked(rx, ry)) //模式1 下一格必死不能走 
                continue;
            if (abs(rx - MP.x) + abs(ry - MP.y) < rdis) //贪心选择更新
            {
                rdis = abs(rx - MP.x) + abs(ry - MP.y);
                p = i;
            }
        }
    }
    if (p != -1) //更新方向
        Snk.dir = p;
}
​
​
int main()
{
    srand(time(0));
    initgraph(COL * 10, ROW * 10 + lineHigh);
​
    while (true)
    {
        gameMode = 0;
        MP.init();
        Snk.init();
​
        drawWelcome(); //绘制主页面
​
        double t1, t2;
​
        t1 = GetTickCount();
        while (true)
        {
            runSpd = max(10, 100 - int(Snk.D.size()));
            t2 = GetTickCount();
​
            if (t2 >= t1 + runSpd)
            {
                t1 = GetTickCount();
​
                drawMap();
​
                if (_kbhit()) //keyboard hit 该函数为非阻塞函数 未敲击时不影响其他函数继续运行
                {
                    auto x = _getch(); //获取一个字符
                    if (x == 'q' || x == 'Q') //更新模式
                        autoC ^= 1;
                    else if (x == 'e' || x == 'E') //退出到主菜单
                        break;
                    else
                    {
                        Snk.ChangeDir(x); //更新方向 wasd
                        continue;
                    }
                }
                if (autoC) //如果自动 则寻找下一个位置
                {
                    autoChange();
                }
            }
​
            if (fucked) //死亡退出
            {
                MessageBox(GetHWnd(), L"You fucked!", L"SORRY", MB_OK);
                break;
            }
        }
    }
​
    return 0;
}

Done!