WPF 做一个超级简单的 1024 数字接龙游戏

林德熙

发布于 2024-06-24 10:56:52

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发布于 2024-06-24 10:56:52

文章被收录于专栏：林德熙的博客

这是一个我给自己做着玩的游戏，没有什么复杂的界面，就一些简单的逻辑

游戏的规则十分简单，那就是有多个列表。程序会给出一个数字，玩家决定数字放在哪个列表里面。如果放入列表里面的数字和列表里面最后一个数字相同，那两个数字将会叠加进行合并，合并两个 1024 将会自动清理掉整个列表

如下图，有 5 个列表。最右边有一个数字。此时点击列表下方的 “点击” 按钮，即表示将最右边的数字放在这一列表中

如下图，就是点击了首个列表的“点击”按钮，将上图的 1024 数字放在首个列表里

如下图，首个列表里面的最后一个是 2 的数字，最右边的数字也是 2 的数字，可以将其进行合并

如下图，合并之后，首个列表的 2 将会和最右边的数字 2 合并为 4 作为最后一个数字

规则介绍完了，接下来咱来开始开发咯。如果只是想玩这个简单的游戏的伙伴，可以快速到本文末尾，找到本文的所有代码的下载方法

如上面的界面图，可以看到有多个列表，那不如每个列表就一个 UserControl 用户控件好了。这里没有什么最佳实践，这么简单的应用，想怎么写就怎么写就好了

我这里都不想好好命名，直接就用 Whitman 工具随机一个名为 CecaqemdarYefarqukeafai 的控件名好了

在 CecaqemdarYefarqukeafai.xaml.cs 里面存放一个 ObservableCollection<int> 集合，用来表示界面上每个列表里面的数据，代码如下

    public ObservableCollection<int> Collection { get; } = new ObservableCollection<int>();

在 CecaqemdarYefarqukeafai.xaml 的界面写一个 ListView 进行绑定这个 Collection 属性，代码如下

        <ListView ItemsSource="{Binding ElementName=Root,Path=Collection}">
            <ListView.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <TextBlock Text="{Binding .}"></TextBlock>
                </DataTemplate>
            </ListView.ItemTemplate>
        </ListView>

这里我写的绑定是 ElementName=Root 的方式，这是我的习惯使用方法。对于简单没有 MVVM 的模式下，可以将控件自身当成自己的绑定源，这样在控件后台代码编写的属性就可以很方便进行绑定

具体的实现方法就是将用户控件自身加上 x:Name="Root" 属性，加上之后的用户控件的代码大概如下

<UserControl x:Class="BawjadurbaWurahuwa.CecaqemdarYefarqukeafai"
             xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
             xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" 
             xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" 
             xmlns:local="clr-namespace:BawjadurbaWurahuwa"
             mc:Ignorable="d" 
             x:Name="Root"
             d:DesignHeight="450" d:DesignWidth="800">
    <Grid>
        ... 忽略其他代码
        <ListView ItemsSource="{Binding ElementName=Root,Path=Collection}">
            <ListView.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <TextBlock Text="{Binding .}"></TextBlock>
                </DataTemplate>
            </ListView.ItemTemplate>
        </ListView>
        ... 忽略其他代码
    </Grid>
</UserControl>

如上图界面，可以看到每个列表下方都有一个点击按钮。那就继续修改 CecaqemdarYefarqukeafai.xaml 界面，加上一个按钮，代码如下

        <Button Margin="10,10,10,10" HorizontalAlignment="Center" Click="Button_OnClick">点击</Button>

加上按钮需要稍微修改一下布局，修改一下 Grid 加上两行，代码如下

        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
        </Grid.RowDefinitions>

以上就配置了列表的地方有多少空间使用多少空间，配置下面一行给按钮使用，按钮需要多少空间再给多少空间

修改之后的 CecaqemdarYefarqukeafai.xaml 的全部代码如下

<UserControl x:Class="BawjadurbaWurahuwa.CecaqemdarYefarqukeafai"
             xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
             xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" 
             xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" 
             xmlns:local="clr-namespace:BawjadurbaWurahuwa"
             mc:Ignorable="d" 
             x:Name="Root"
             d:DesignHeight="450" d:DesignWidth="800">
    <Grid>
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
        </Grid.RowDefinitions>
        <ListView ItemsSource="{Binding ElementName=Root,Path=Collection}">
            <ListView.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <TextBlock Text="{Binding .}"></TextBlock>
                </DataTemplate>
            </ListView.ItemTemplate>
        </ListView>
        <Button Grid.Row="1" Margin="10,10,10,10" HorizontalAlignment="Center" Click="Button_OnClick">点击</Button>
    </Grid>
</UserControl>

可以看到实现非常简单，即使不使用用户控件也是可以的

这里的点击按钮需要将事件给到外面订阅，编辑后台 CecaqemdarYefarqukeafai.xaml.cs 代码，实现按钮点击逻辑，代码如下

    public event EventHandler<CecaqemdarYefarqukeafai>? Click;

    private void Button_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        Click?.Invoke(this, this);
    }

如此即可在点击按钮的时候，触发 Click 事件给到外面订阅

修改之后的 CecaqemdarYefarqukeafai.xaml.cs 的全部代码如下

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;

namespace BawjadurbaWurahuwa;

/// <summary>
/// CecaqemdarYefarqukeafai.xaml 的交互逻辑
/// </summary>
public partial class CecaqemdarYefarqukeafai : UserControl
{
    public CecaqemdarYefarqukeafai()
    {
        InitializeComponent();
    }

    public ObservableCollection<int> Collection { get; } = new ObservableCollection<int>();

    public event EventHandler<CecaqemdarYefarqukeafai>? Click;

    private void Button_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        Click?.Invoke(this, this);
    }
}

回到主界面

主界面需要显示 5 列，那就直接写 5 个 CecaqemdarYefarqukeafai 控件好了。如果数量更多的话，那可以试试写一个 ListView 之类的控件

如上图，整个主界面可以分为 6 列，其中前面 5 列是 CecaqemdarYefarqukeafai 控件，最后一列是一个文本，用来说明下一个数字

实现的 MainWindow.xaml 代码如下

    <Grid>
        <Grid.ColumnDefinitions>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
        </Grid.ColumnDefinitions>
        <local:CecaqemdarYefarqukeafai Click="CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick"/>
        <local:CecaqemdarYefarqukeafai Grid.Column="1" Click="CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick"/>
        <local:CecaqemdarYefarqukeafai Grid.Column="2" Click="CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick"/>
        <local:CecaqemdarYefarqukeafai Grid.Column="3" Click="CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick"/>
        <local:CecaqemdarYefarqukeafai Grid.Column="4" Click="CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick"/>

        <TextBlock x:Name="CurrentTextBlock" Grid.Column="5" HorizontalAlignment="Center"></TextBlock>
    </Grid>

也许有伙伴开始好奇了，为什么上面代码里面的 5 个 CecaqemdarYefarqukeafai 的 Click 事件都是相同的方法，那方法内是如何区分点击的是哪个列表的？答案是不需要区分，在 CecaqemdarYefarqukeafai 的定义事件的代码里面，就将列表控件自身给传递进入了，如下面代码

public partial class CecaqemdarYefarqukeafai : UserControl
{
    ... // 忽略其他代码

    public event EventHandler<CecaqemdarYefarqukeafai>? Click;

    ... // 忽略其他代码
}

于是在 MainWindow.xaml.cs 后台代码实现方法里面，就可以通过参数了解到当前点击按钮属于哪个用户控件了

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        ... // 忽略其他代码
    }

为了方便拿到和表示当前最右侧显示的当前的数字，咱使用的是建立一个数组和一个索引的方式表示。如此即可实现后续进行随机给一个数字的方法，也可以让给出的数字一定在数组内。定义在 MainWindow.xaml.cs 的字段代码如下

    private int _index;

    private readonly int[] _list = new int[] { 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 };

那是否可以省略这个数组，没错，因为这些都是 2 的倍数，想要省略也是可以的。省略了这个数组，那就每次自己计算就好了。可不要觉得每次都重新计算速度很慢，对于现代 CPU 来说，你接近测试不出来这两者的性能差异。但总之这个数组也很小，占用内存基本可以忽略，就随大家想用什么就用什么咯

为什么有时候数组很小我也会关注，有时候数组即使不小我也不会关注。这其实和业务有关系，在本文例子里面的这个数组只有一次定义，且全局只有一个，那这个数组就这点空间，自然就可以忽略其占用内存了。但如果这个数组是需要每次都创建的，那这时候我可能会稍微考虑一下。如果这个数组是每次都需要创建的，且创建之后很难释放，那才会考虑一下

回到点击事件里面，通过索引和数组即可拿到当前最右侧的数字，代码如下

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        var number = _list[_index];

        ... // 忽略其他代码
    }

将此数字加入到 CecaqemdarYefarqukeafai 的集合里面，代码如下

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        var number = _list[_index];

        e.Collection.Add(number);

        ... // 忽略其他代码
    }

如此就完成了点击按钮就将数字加到所点击的一列的基础逻辑了

根据游戏规则，如果列表里面最后相邻的两个数字是相同的，则进行合并。接下来再写一个方法，这个方法用于合并集合的数字，代码如下

    private static void Clean(ObservableCollection<int> collection)
    {
        while (collection.Count > 1)
        {
            var n1 = collection[^1];
            var n2 = collection[^2];

            if (n1 == n2)
            {
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
                collection.Add(n1 + n2);
            }
            else
            {
                break;
            }
        }

        if (collection[^1] == 1024 * 2)
        {
            collection.Clear();
        }
    }

为了这个方法需要一个循环？这是因为如果最后的数字刚好是 4、2、2 的话，那就可以先对 2 和 2 进行合并，合并完成拿到的 4 再和 4 进行合并

合并的方法就是移除这两个数字，再添加一个新的更大的数字

为什么移除的时候都是使用 collection.RemoveAt(collection.Count - 1); 代码移除，为什么两次移除都是相同的代码？这是因为首先集合列表数组都是从 0 开始的，想象一下，一个只有元素的集合，想要移除最后一个元素，那下标是多少，没错就是 0 作为下标。因此 collection.Count - 1 表示的是最后一个元素。那为什么调用两次？这是因为第一次调用的时候，最后一个元素就被移除了。那原本倒数的第二个元素现在就成为倒数第一个元素了，自然再次移除最后一个元素就是移除掉原先的倒数第二个元素。举个例子，假如你每次都是全班倒数第二，某天全班倒数第一退学了，那你是不是就成为全班倒数第一了

如何全部合并之后，最后一个数字是两倍的 1024 则将列表清空。嗯，这里的话，只去掉当前这个数也可以，这个看大家的规则

完成了 Clean 方法之后，尝试调用一下，代码如下

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        var number = _list[_index];

        e.Collection.Add(number);

        Clean(e.Collection);

        ... // 忽略其他代码
    }

如此就完成了将数字加入到所点击的列表里面，且如果数字和列表最后一个数字相同则进行合并

根据游戏的规则，此时咱就需要再生成最右侧的新的数字了。如上文可以知道，最右侧的数字是使用数组和索引表示的，那就是随机生成一个在数组范围内的索引就可以了。既可以降低难度，按照顺序生成索引，如下面代码

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        ... // 忽略其他代码

        _index++;
        if (_index == _list.Length)
        {
            _index = 0;
        }

        ... // 忽略其他代码
    }

也可以使用随机数生成，代码如下

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        ... // 忽略其他代码

        _index = Random.Shared.Next(_list.Length);

        ... // 忽略其他代码
    }

生成完成之后，将结果设置到界面的 CurrentTextBlock 控件里面，如此即可在界面显示

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        ... // 忽略其他代码
        CurrentTextBlock.Text = $"第 {_count} 次\r\n下一个 {_list[_index]}";
    }

上述的 _count 字段这时一个类似游戏分数的作用，表示的是当前是第多少次，实现代码如下

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        _count++;
        ... // 忽略其他代码
        CurrentTextBlock.Text = $"第 {_count} 次\r\n下一个 {_list[_index]}";
    }

    private int _count;

最后别忘了修改一下 MainWindow 构造函数，在其初始化时给最右侧一个数字，代码如下

    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        CurrentTextBlock.Text = _list[_index].ToString();
    }

如此即可完成简单的实现逻辑，代码大概如下

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        CurrentTextBlock.Text = _list[_index].ToString();
    }

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        _count++;

        var number = _list[_index];

        e.Collection.Add(number);

        Clean(e.Collection);

        _index++;
        if (_index == _list.Length)
        {
            _index = 0;
        }
        CurrentTextBlock.Text = $"第 {_count} 次\r\n下一个 {_list[_index]}";
    }

    private static void Clean(ObservableCollection<int> collection)
    {
        while (collection.Count > 1)
        {
            var n1 = collection[^1];
            var n2 = collection[^2];

            if (n1 == n2)
            {
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
                collection.Add(n1 + n2);
            }
            else
            {
                break;
            }
        }

        if (collection[^1] == 1024 * 2)
        {
            collection.Clear();
        }
    }

    private int _index;
    private int _count;

    private readonly int[] _list = new int[] { 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 };
}

作为开发者，我玩着玩着就想着看程序自己玩，做成挂机游戏。于是再写点算法让程序自己玩好了，实现代码如下

    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        CurrentTextBlock.Text = _list[_index].ToString();

        Loaded += MainWindow_Loaded;
    }

    private async void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        while (Content is Grid grid)
        {
            var number = _list[_index];

            var maxValue = 1024;

            var cecaqemdarYefarqukeafai =
                grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>()
                    .FirstOrDefault(t => t.Collection.Count > 0 && t.Collection[^1] == number);

            cecaqemdarYefarqukeafai ??= grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>().Where(t => t.Collection.Count > 0 && t.Collection[^1] > number).MinBy(t => t.Collection[^1]);

            cecaqemdarYefarqukeafai ??= grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>()
                .FirstOrDefault(t => t.Collection.Count == 0);

            cecaqemdarYefarqukeafai ??= grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>().MinBy(t =>
            {
                if (t.Collection.Count > 0)
                {
                    var lastValue = t.Collection[^1];
                    if (lastValue > number)
                    {
                        return lastValue;
                    }
                    else
                    {
                        return maxValue;
                    }
                }

                return 0;
            });

            if (cecaqemdarYefarqukeafai is null)
            {
                continue;
            }

            cecaqemdarYefarqukeafai.Collection.Add(number);
            Clean(cecaqemdarYefarqukeafai.Collection);

            _index = Random.Shared.Next(_list.Length);
            _count++;
            CurrentTextBlock.Text = $"第 {_count} 次\r\n下一个 {_list[_index]}";

            await Task.Delay(300);
        }
    }

相信以上的逻辑大家看看也能明白，这是我随意写的简单算法，核心只是决定将数字放在哪个列表而已

完成之后的代码如下

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;

namespace BawjadurbaWurahuwa;
/// <summary>
/// Interaction logic for MainWindow.xaml
/// </summary>
public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        CurrentTextBlock.Text = _list[_index].ToString();

        Loaded += MainWindow_Loaded;
    }

    private async void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        while (Content is Grid grid)
        {
            var number = _list[_index];

            var maxValue = 1024;

            var cecaqemdarYefarqukeafai =
                grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>()
                    .FirstOrDefault(t => t.Collection.Count > 0 && t.Collection[^1] == number);

            cecaqemdarYefarqukeafai ??= grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>().Where(t => t.Collection.Count > 0 && t.Collection[^1] > number).MinBy(t => t.Collection[^1]);

            cecaqemdarYefarqukeafai ??= grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>()
                .FirstOrDefault(t => t.Collection.Count == 0);

            cecaqemdarYefarqukeafai ??= grid.Children.OfType<CecaqemdarYefarqukeafai>().MinBy(t =>
            {
                if (t.Collection.Count > 0)
                {
                    var lastValue = t.Collection[^1];
                    if (lastValue > number)
                    {
                        return lastValue;
                    }
                    else
                    {
                        return maxValue;
                    }
                }

                return 0;
            });

            if (cecaqemdarYefarqukeafai is null)
            {
                continue;
            }

            cecaqemdarYefarqukeafai.Collection.Add(number);
            Clean(cecaqemdarYefarqukeafai.Collection);

            _index = Random.Shared.Next(_list.Length);
            _count++;
            CurrentTextBlock.Text = $"第 {_count} 次\r\n下一个 {_list[_index]}";

            await Task.Delay(300);


        }
    }

    private void CecaqemdarYefarqukeafai_OnClick(object? sender, CecaqemdarYefarqukeafai e)
    {
        _count++;

        var number = _list[_index];

        e.Collection.Add(number);

        Clean(e.Collection);

        _index++;
        if (_index == _list.Length)
        {
            _index = 0;
        }
        CurrentTextBlock.Text = $"第 {_count} 次\r\n下一个 {_list[_index]}";
    }

    private static void Clean(ObservableCollection<int> collection)
    {
        while (collection.Count > 1)
        {
            var n1 = collection[^1];
            var n2 = collection[^2];

            if (n1 == n2)
            {
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
                collection.Add(n1 + n2);
            }
            else
            {
                break;
            }
        }

        if (collection[^1] == 1024 * 2)
        {
            collection.Clear();
        }
    }

    private int _index;
    private int _count;

    private readonly int[] _list = new int[] { 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 };
}

本文以上代码放在 github 和 gitee 上，可以使用如下命令行拉取代码

先创建一个空文件夹，接着使用命令行 cd 命令进入此空文件夹，在命令行里面输入以下代码，即可获取到本文的代码

git init
git remote add origin https://gitee.com/lindexi/lindexi_gd.git
git pull origin 243d50c0b94013e5beb782e384c98a7b6e3f629d

以上使用的是 gitee 的源，如果 gitee 不能访问，请替换为 github 的源。请在命令行继续输入以下代码，将 gitee 源换成 github 源进行拉取代码

git remote remove origin
git remote add origin https://github.com/lindexi/lindexi_gd.git
git pull origin 243d50c0b94013e5beb782e384c98a7b6e3f629d

获取代码之后，进入 WPFDemo/BawjadurbaWurahuwa 文件夹，即可获取到源代码

进入文件夹之后使用 VisualStudio 2022 或更高版本的 VisualStudio 打开 BawjadurbaWurahuwa.sln 文件，然后试试按下 F5 进行构建且运行即可开始玩游戏

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