汉诺塔游戏的设计

汉诺塔游戏的设计

作者：苍竹先生

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汉诺塔问题是最经典的递归问题，笔者就该问题设计了这个游戏，由用户交互游戏和自动演示两部分组成，支持撤销功能、选关、自动完成等功能。

首先建立了类CMap，该类主要实现用户每一步的操作和画图显示功能，记录的时候只须记录每组盘子的个数和盘子的矩形。代码和注释如下：

//记录每一步的盘子的情况

class CMap

{

public:

	//每组盘子的个数

	int iCount[3];

	//3组盘子里面,每个盘子的位置,用矩形表示

	RECT *Rect[3];

	//构造函数

	CMap()

	{

		//三组盘子,每组盘子的矩形

		for(int i=0;i<3;i++)

			Rect[i]=new RECT[NUM];

		//初始化每组盘子的个数

		iCount[0]=NUM;

		iCount[1]=0;

		iCount[2]=0;

		//第一组盘子的矩形的位置

		for(i=0;i<NUM;i++)

		{

			Rect[0][i].left=Center[0]-(NUM-i)*Dx2;

			Rect[0][i].right=Center[0]+(NUM-i)*Dx2;

			Rect[0][i].bottom=(NUM+1-i)*Dx;

			Rect[0][i].top=(NUM-i)*Dx;

		}

		//第二组盘子的矩形初始化为空

		for(i=0;i<NUM;i++)

		{

			Rect[1][i].left=0;

			Rect[1][i].right=0;

			Rect[1][i].bottom=0;

			Rect[1][i].top=0;

		}

		//第三组盘子的矩形初始化为空

		for(i=0;i<NUM;i++)

		{

			Rect[2][i].left=0;

			Rect[2][i].right=0;

			Rect[2][i].bottom=0;

			Rect[2][i].top=0;

		}

	}

	//运算符重载

	CMap operator=(CMap Other)

	{

		//对新的CMap对象，应该重新分配内存

		for(int i=0;i<3;i++)

			Rect[i]=new RECT[NUM];

		//依次赋值

		for(i=0;i<3;i++)

		{

			iCount[i]=Other.iCount[i];

				for(int j=0;j<NUM;j++)

				Rect[i][j]=Other.Rect[i][j];

		}

		//返回

		return *(this);

	}

	//画图,显示盘子的情况

	void OnDraw(HDC hdc)

	{

		//画出每个盘子

		for(int i=0;i<3;i++)

			for(int j=0;j<iCount[i];j++)

				Rectangle(hdc,

					Rect[i][j].left,

					Rect[i][j].top,

					Rect[i][j].right,

					Rect[i][j].bottom);

	}

	//析构函数

	~CMap()

	{

		//内存的释放

		for(int i=0;i<3;i++)

		{

			if(Rect[i]!=NULL)

			{

				Rect[i]=NULL;

				delete Rect[i];

			}

		}

	}

};

下面是汉诺塔的主类Hanio，该类的成员函数有OnDraw()，Undo()，Move()，AutoMove()等，分别实现汉诺塔的画图显示、撤销、移动盘子、自动移动盘子等功能，代码及注释如下：

class Hanio

{

public:

	//当前的步数

	int iStep;

	//记录每一步的盘子的情况

	CMap Record[MAXSTEP];

public:

	//构造函数

	Hanio()

	{

		//初始化,步数为0

		iStep=0;

		//初始化记录

		for(int i=0;i<MAXSTEP;i++)

		{

			Record[i]=CMap();

		}

	}

	//画图,显示汉诺塔的情况

	void OnDraw(HDC hdc)

	{

		Record[iStep].OnDraw(hdc);

	}

	//撤销

	void Undo()

	{

		if(iStep>0)

			iStep–;

		//重绘

		Draw();

	}

	//移动盘子

	void Move(int iStart,int iEnd)

	{

		//得到当前盘子的记录

		CMap Map=Record[iStep];

		//移动的情况判断，去除非法的移动

		if(iStart<0||iStart>=3)

			return;

		if(iEnd<0||iEnd>=3)

			return;

		if(iStart==iEnd)

			return;

		if(Map.iCount[iStart]<1)

			return;

		//得到移动前的开始组，结束组的盘子的个数

		int iStartRectNum=Map.iCount[iStart];

		int iEndRectNum=Map.iCount[iEnd];

		//从小盘子移动到大盘子上面的情况是不可以的。

		if(iEndRectNum>0)

			if(Width(Map.Rect[iStart][iStartRectNum-1])>=Width(Map.Rect[iEnd][iEndRectNum-1]))

				return;

		//步数累加

		iStep++;

		//记录新的盘子的情况

		Record[iStep]=Record[iStep-1];

		//移走的那一组盘子的个数减少

		Record[iStep].iCount[iStart]–;

		//被移到的那一组的盘子个数增加

		Record[iStep].iCount[iEnd]++;

		//重新计算移动后的盘子的矩形

		//主要是被移到的那一组的最上面那个盘子的矩形的计算

		RECT rect;

		rect.left=Center[iEnd]-Width(Map.Rect[iStart][iStartRectNum-1])/2;

		rect.right=Center[iEnd]+Width(Map.Rect[iStart][iStartRectNum-1])/2;

		rect.bottom=(NUM+1-Map.iCount[iEnd])*Dx;

		rect.top=(NUM-Map.iCount[iEnd])*Dx;

		Record[iStep].Rect[iEnd][iEndRectNum]=rect;

		//刷新

		SendMessage(hWnd,WM_PAINT,0,0);

	}

	//自动移盘子

	void AutoMove(int iA,int iB,int iC,int iNum)

	{

		//递归实现自动移盘子

		//递归的出口，如果个数为3，按如下进行移动。

		if(iNum==3)

		{

			Move(iA,iC);

			::Sleep(500);
			Move(iA,iB);

			::Sleep(500);
			Move(iC,iB);

			::Sleep(500);
			Move(iA,iC);

			::Sleep(500);
			Move(iB,iA);

			::Sleep(500);
			Move(iB,iC);

			::Sleep(500);
			Move(iA,iC);

			::Sleep(500);

		}

		//个数大于3，递归实现移动。

		else

		{

			//递归自动移动。

			AutoMove(iA,iC,iB,iNum-1);

			Move(iA,iC);

			::Sleep(500);

			AutoMove(iB,iA,iC,iNum-1);

		}

	}

};