520，花一夜给女神写走迷宫游戏
以前雖然寫過走迷宮，很多人反映沒找到代碼不會部署，沒看明白原理，這次把更詳細寫出優(yōu)化并將代碼放到github，趁著520可以自己放一些圖片獻給女神！
起因
先看效果圖(文末有動態(tài)圖)(在線電腦嘗試地址http://biggsai.com/maze.html)：
項目github地址：https://github.com/javasmall/mazegame：
作為程序猿，常常因為身務繁忙，經(jīng)常忙于coding很少閑暇來顧及女朋友，也常被吐槽為渣男。
但是，渣著渣著，卻發(fā)現(xiàn)520到了。臥槽，520？！
我們常常后悔自己沖動時候說過的話，我準備個毛線，啥都沒準備，但好面子的我也不可能隨隨便便欺騙人家女孩子(雖然已經(jīng)騙了😭)，
習慣性打開淘寶，逛著看看有沒有啥合適的，一想今天已經(jīng)19號了，臥槽要涼了難道？
一想還有美團補救一下可以送的到，打開美團發(fā)現(xiàn)都是吃喝玩，完蛋，真的要涼了。
深夜，我在懺悔自己說過的大話，沒本事不能瞎說啊，一晚上啥也干不了啥哇。
等等，還有一晚上耶！
此時我突然眼前一亮，對于程序猿，一晚上也能制造屬于他的浪漫！
翻開各種搜索引擎、博客搜素一番：程序員520表白神器 代碼 果然不出我所料！有東西，哈哈哈ctrl+c,ctrl+v我可太會了，浪漫要來了！
找了幾個代碼，發(fā)現(xiàn)哇塞好牛哇，還能跑起來，但是發(fā)現(xiàn)好多雷同我也找不到原作者是誰，但我心中非常崇拜作者的才華(救命之恩)。
這時我的頭腦又浮現(xiàn)她時長對我說的一句話：“一點都不上心”！這些可能確實都已經(jīng)很老套和小兒科了，不行，我要以我自己的方式來！我要有點我自己的特色。
我琢磨著怎么用熟悉的數(shù)據(jù)結構與算法搞個有趣的東西。
追憶著我知道的數(shù)據(jù)結構與算法：鏈表、隊列、棧、圖、dfs、bfs、并查集、Dijkstra、Prime……
以前隱隱約約好像記得有人用Java Swing配合并查集算法畫迷宮，我是否可以寫一個走迷宮的小游戲呢？但我搜了一下并未發(fā)現(xiàn)有HTML、JavaScript版本的，但Swing那玩意除了特定場景基本沒人用我要整一個不一樣的，雖然JavaScript和HTML我不太熟，但我應該可以，加油💪！
分析
我需要從0到1的設計實現(xiàn)一個走迷宮游戲，但這里面一定是困難阻阻，不過但凡問題都可以先拆開分步，然后逐個擊破合并。
對于一個走迷宮的小游戲，我想了一下可能需要掌握以下的知識：
- 搞懂一個初始位置至結束位置有到達路徑的迷宮生成算法
- 用JavaScript在canvas上畫棋盤(迷宮初始狀態(tài))
- 利用迷宮生成算法生成一個迷宮(擦除需要擦掉的線)
- 利用JavaScript、事件監(jiān)聽和canvas畫圖實現(xiàn)方塊移動(要考慮不出界、不穿墻)
琢磨的過程大概是：
- 畫單條線—>畫多個線—>擦線(形成迷宮)—>方塊移動、移動約束(不出界不穿墻)—>完成游戲。
畫線(棋盤)
對于html+js(canvas)畫的東西以前沒接觸過，但之前學過Java Swing寫過五子棋游戲、翻卡牌游戲和這個有點類似，在html中有個canvas 的畫布，可以在上面畫一些東西和聲明一些監(jiān)聽(鍵盤監(jiān)聽)。
對于這種canvas、Java Swing、QT等畫圖庫，如果你使用它進行畫圖，要清楚你畫上去的東西其實就是一條條線，沒有實際的屬性，你只不過需要在編程語言中根據(jù)數(shù)據(jù)結構與算法去操作畫布，讓canvas畫布的內容是對你寫的數(shù)據(jù)結構或算法是一個正確合理的展現(xiàn)。
所以對于迷宮來說，一個個線條線條是沒有屬性的，只有位置x,y，你操作這個畫布時候，可能和我們習慣的面相對象思維不一樣，設計的線或者點的時候，要能夠通過計算推理這些點、線在什么位置，在后續(xù)畫線、擦線、移動方格的時候根據(jù)這個位置進行操作讓整個迷宮在視覺效果上是完整統(tǒng)一的。
對于這個畫棋盤的步驟也很簡單，首先嘗試畫一條線，事先想好迷宮每個方格格的大小和方格總個數(shù)，之后按照起始(左上)坐標順序畫水平方向、豎直方向的線(平行線之間起末點位置上有規(guī)律的)，最終就可以實現(xiàn)一個視覺上的迷宮。
<!DOCTYPE html> <html> <head><title>MyHtml.html</title> </head> <body><canvas id="mycanvas" width="600px" height="600px"></canvas> </body> <script type="text/javascript">var chessboradsize=14;//棋盤大小var chess = document.getElementById("mycanvas");var context = chess.getContext('2d');function drawChessBoard(){//繪畫for(var i=0;i<chessboradsize+1;i++){context.strokeStyle='gray';//可選區(qū)域context.moveTo(15+i*30,15);//垂直方向畫15根線，相距30px;context.lineTo(15+i*30,15+30*chessboradsize);context.stroke();context.moveTo(15,15+i*30);//水平方向畫15根線，相距30px;棋盤為14*14；context.lineTo(15+30*chessboradsize,15+i*30);context.stroke();}}drawChessBoard();//繪制棋盤</script> </html>實現(xiàn)效果
畫迷宮
隨機迷宮怎么生成？怎么搞？又陷入一臉懵逼。
因為我們想要迷宮，那么就需要這個迷宮出口和入口有連通路徑，不研究的話很難知道用什么算法生成這個迷宮。這時耳角傳來熟悉的聲音：用并查集(不相交集合)。
迷宮和不相交集合有什么聯(lián)系呢？(規(guī)則)
之前筆者在前面數(shù)據(jù)結構與算法系列中曾經(jīng)介紹過并查集(不相交集合)，它的主要功能是森林的合并、查找：不聯(lián)通的通過并查集能夠快速將兩個森林合并，并且能夠快速查詢兩個節(jié)點是否在同一個森林(集合)中！
而隨機迷宮生成正也利用了這個思想：在每個方格都不聯(lián)通的情況下，是一個棋盤方格，每個迷宮格子相對獨立，這是它的初始狀態(tài)；后面生成可能需要若干相鄰節(jié)點進行聯(lián)通(合并為一個集合)，且這個節(jié)點可以跟鄰居可能相連，也可能不相連。我們可以通過并查集實現(xiàn)其底層數(shù)據(jù)結構的支撐。
在這里面，我們把每個格子當成一個個集合元素，而每個集合與周圍的墻則是證明其是否直接聯(lián)通，我們就是要通過聯(lián)通一部分方格(擦掉部分墻)實現(xiàn)整個隨機迷宮。
具體思路為：(主要理解并查集)
1：定義好不想交集合的基本類和方法（search,union等）
2：數(shù)組初始化，每一個數(shù)組元素都是一個集合，值為-1
3：隨機查找一個格子（一維數(shù)據(jù)要轉換成二維，有點麻煩），在隨機找一面墻（也就是找這個格子的上下左右），還要判斷找的格子出沒出界是否為一個合法的格子。
- 具體生成一個隨機數(shù)m(小于迷宮總格子數(shù))
- 將一維隨機數(shù)m轉成在迷宮橫縱二維位置位置p，具體為：[m/長,m%長] 這里的長表示迷宮的行數(shù)或者列數(shù)。
- 在位置p的上下左右隨機找一個位置q[m/長+1,m%長]或[m/長-1,m%長]或[m/長,m%長+1]或[m/長,m%長-1]
- 判斷是否越界，如果越界重新查找，否則進行下一步。
4：判斷兩個格子p和q(這時候要將二維坐標轉成其一維數(shù)組編號)是否在一個集合(并查集查找)。如果在，則返回第三步重新找，如果不在，那么把墻挖去。
5：把墻挖去(合并)有點繁瑣，就算兩個方格不連通，需要再通過位置判斷它那種墻(上下隔離還是左右隔離)，然后再通過計算精確定位到這個墻起點末點位置然后擦掉(需要考慮相當多的細節(jié))。
6：重復上面工作，直到第一個(1,1)和(n,n)聯(lián)通停止得到一個完整的迷宮。雖然采用隨機數(shù)找方格找墻，但是這個數(shù)據(jù)量效率和結果都還是挺不錯的。
在其中要搞清一維二維數(shù)組的關系。一維是真實數(shù)據(jù)，進行并查集查找、合并操作。轉化為二維更多是為了查找位置。要搞懂轉化！
注意：避免混淆，搞清數(shù)組的地址和邏輯矩陣位置。數(shù)組從0開始的，邏輯上你自己判斷，別搞混淆！
你可能會問，這個算法為什么最終能生成一個起始末尾聯(lián)通迷宮，因為我們的終止就是以它為條件，不連通的話就會讓迷宮內隨機聯(lián)通一個本不聯(lián)通的迷宮，而這種可能性是很有限的,所以到不了最壞情況就能滿足迷宮聯(lián)通，然后又是隨機找點，可以讓迷宮看起來更勻稱一些。
主要邏輯為：
while(search(0)!=search(aa*aa-1))//主要思路 {var num = parseInt(Math.random() * aa*aa );//產(chǎn)生一個小于196的隨機數(shù)var neihbour=getnei(num);if(search(num)==search(neihbour)){continue;}else//不在一個上{isling[num][neihbour]=1;isling[neihbour][num]=1;drawline(num,neihbour);//劃線union(num,neihbour);} }那么在前面的代碼為
<!DOCTYPE html> <html> <head><title>MyHtml.html</title> </head> <body> <canvas id="mycanvas" width="600px" height="600px"></canvas></body> <script type="text/javascript">var chessboradSize=14;var chess = document.getElementById("mycanvas");var context = chess.getContext('2d');var tree = [];//存放是否聯(lián)通var isling=[];//判斷是否相連for(var i=0;i<chessboradSize;i++){tree[i]=[];for(var j=0;j<chessboradSize;j++){tree[i][j]=-1;//初始值為0}} for(var i=0;i<chessboradSize*chessboradSize;i++){isling[i]=[];for(var j=0;j<chessboradSize*chessboradSize;j++){isling[i][j]=-1;//初始值為0}}function drawChessBoard(){//繪畫for(var i=0;i<chessboradSize+1;i++){context.strokeStyle='gray';//可選區(qū)域context.moveTo(15+i*30,15);//垂直方向畫15根線，相距30px;context.lineTo(15+i*30,15+30*chessboradSize);context.stroke();context.moveTo(15,15+i*30);//水平方向畫15根線，相距30px;棋盤為14*14；context.lineTo(15+30*chessboradSize,15+i*30);context.stroke();}}drawChessBoard();//繪制棋盤function getnei(a)//獲得鄰居號 random{var x=parseInt(a/chessboradSize);//要精確成整數(shù)var y=a%chessboradSize;var mynei=new Array();//儲存鄰居if(x-1>=0){mynei.push((x-1)*chessboradSize+y);}//上節(jié)點if(x+1<14){mynei.push((x+1)*chessboradSize+y);}//下節(jié)點if(y+1<14){mynei.push(x*chessboradSize+y+1);}//有節(jié)點if(y-1>=0){mynei.push(x*chessboradSize+y-1);}//下節(jié)點var ran=parseInt(Math.random() * mynei.length );return mynei[ran];}function search(a)//找到根節(jié)點{if(tree[parseInt(a/chessboradSize)][a%chessboradSize]>0)//說明是子節(jié)點{return search(tree[parseInt(a/chessboradSize)][a%chessboradSize]);//不能壓縮路徑路徑壓縮}elsereturn a;}function value(a)//找到樹的大小{if(tree[parseInt(a/chessboradSize)][a%chessboradSize]>0)//說明是子節(jié)點{return tree[parseInt(a/chessboradSize)][a%chessboradSize]=value(tree[parseInt(a/chessboradSize)][a%chessboradSize]);//不能路徑壓縮}elsereturn -tree[parseInt(a/chessboradSize)][a%chessboradSize];}function union(a,b)//合并{var a1=search(a);//a根var b1=search(b);//b根if(a1==b1){}else{if(tree[parseInt(a1/chessboradSize)][a1%chessboradSize]<tree[parseInt(b1/chessboradSize)][b1%chessboradSize])//這個是負數(shù)()，為了簡單減少計算，不在調用value函數(shù){tree[parseInt(a1/chessboradSize)][a1%chessboradSize]+=tree[parseInt(b1/chessboradSize)][b1%chessboradSize];//個數(shù)相加 注意是負數(shù)相加tree[parseInt(b1/chessboradSize)][b1%chessboradSize]=a1; //b樹成為a樹的子樹，b的根b1直接指向a；}else{tree[parseInt(b1/chessboradSize)][b1%chessboradSize]+=tree[parseInt(a1/chessboradSize)][a1%chessboradSize];tree[parseInt(a1/chessboradSize)][a1%chessboradSize]=b1;//a所在樹成為b所在樹的子樹}}}function drawline(a,b)//劃線，要判斷是上下還是左右{var x1=parseInt(a/chessboradSize);var y1=a%chessboradSize;var x2=parseInt(b/chessboradSize);var y2=b%chessboradSize;var x3=(x1+x2)/2;var y3=(y1+y2)/2;if(x1-x2==1||x1-x2==-1)//左右方向的點 需要上下劃線{context.strokeStyle = 'white';context.clearRect(29+x3*30, y3*30+16,2,28);}else{context.strokeStyle = 'white';context.clearRect(x3*30+16, 29+y3*30,28,2);}}while(search(0)!=search(chessboradSize*chessboradSize-1))//主要思路{var num = parseInt(Math.random() * chessboradSize*chessboradSize );//產(chǎn)生一個小于196的隨機數(shù)var neihbour=getnei(num);if(search(num)==search(neihbour)){continue;}else//不在一個上{isling[num][neihbour]=1;isling[neihbour][num]=1;drawline(num,neihbour);//劃線union(num,neihbour);}} </script> </html>這樣，離勝利又進了一步，實現(xiàn)效果：
方塊移動
這部分我采用的方法不是動態(tài)真的移動(關鍵我不會哈哈)，而是一格一格的跳躍，也就是當走到下一個格子將當前格子的方塊擦掉，在移動的那個格子中再畫一個方塊，選擇方塊是因為方塊更方便擦除繪畫計算，可以根據(jù)像素大小精準擦除。當然熟悉JavaScript的可以弄個小人進去玩玩。
另外，在移動中要注意不能隔空穿墻、越界。那么怎么判斷呢？很好辦，移動前目標方格，我們判斷其是否直接聯(lián)通，注意是直接聯(lián)通而不是聯(lián)通(很可能繞一圈聯(lián)通但不能直接越過去，所以這里并查集不能壓縮路徑哦)，如果直接不連通，那么不進行操作，否則進行方塊移動。
另外，事件的監(jiān)聽上下左右自己百度查一查就可以得到，添加按鈕對一些事件監(jiān)聽，完成整個游戲這些不是最主要的。
為了豐富游戲可玩性，將方法封裝，可以設置關卡(只需改變迷宮大小)，這樣就可以實現(xiàn)通關了。
結語
在線嘗試地址 http://biggsai.com/maze.html，代碼可以到githubhttps://github.com/javasmall/mazegame：上下載或到bigsai公眾號回復： ** 迷宮** 即可獲得！ 下載項目之后修改圖片和自己想說的話，放到自己服務器上，就可以給女神看了。
避免吃狗糧，動態(tài)圖圖片換了一下(排行榜功能被閹割了)：
筆者前端能力和算法能力有限，寫的可能不是特別好，還請見諒！當然，筆者歡迎和一起熱愛學習的人共同進步、學習！歡迎關注筆者公眾號：bigsai，歡迎關注、點贊！蟹蟹！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的520，花一夜给女神写走迷宫游戏的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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