實現打字母的遊戲

 這次這個案例可以說是頭幾次所講的內容的一個技術彙總，主要是 運用了幾大塊的知識。我們先來定義一下案例的背景：在一個300*400的窗體上，有10個隨機產生的字母下落，在鍵盤上敲擊字母，若是敲對了就消掉，初始化的成績為1000分，每次敲對一個字母就加上10分，如果在字母落到了螢幕的下方還沒有敲對的話則判定為失敗，就扣除100分。
我們還是老樣子，先來進行步驟的劃分
1.做滿天星
2.把星星改成隨機的10個字母
3.讓字母落下，如果字母落出了螢幕就生成新的字母，並從螢幕的上方重新出現
4.接收鍵盤輸入並消除匹配的字母
5.實現積分程式
6.暫時先不說吧，先把第六步完成了，自然而然就能看到這一步需要什麼了
## **1.做滿天星** ##
現在做的星星，有些條件有所改變，需要一個300*400的窗體，需要10顆星星，現在大家先自己寫一遍程式碼，隨後再看看我的程式碼
 

   import java.awt.*;
public class MyChar {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        Frame w = new Frame();
        w.setSize(300, 400);

        MyPanel mp = new MyPanel();
        w.add(mp);

        w.show();
    }

}
class MyPanel extends Panel
 

{
    public void paint(Graphics g)
    {
        for(int i=0;i<10;i++)
        {
            g.drawString("*", (int)(Math.random()*300), (int)(Math.random()*300));
        }
    }
} 

這裡有幾個地方需要注意一下，窗體的背景不再是黑色的，那麼字型的顏色也不用再設定成白色的了，黑色的部分可能是個意外，為什麼在縱座標上我們不乘上400？這個問題肯定很多人都會想到，這裡我來告訴各位，你想想我們的最終目的是讓字母下落，等著使用者看到鍵盤上對應的鍵，如果乘上400，就有可能有些字母一出來就在螢幕的最下方，這貌似並不符合我們設計的遊戲的邏輯。事實上，我們前面的經驗表明，如果乘上400，有些字母一出現可能會因為數值太大而看不見。
 

2.把星星改成隨機的10個字母

第二步是生成10個隨機字母，我們索性將這些在這一步將座標放到陣列變數裡，以便準備給下落動作使用。
問題是，隨機的字母如何產生？我們從未講過資料型別，我認為一上來就介紹8中基本資料型別毫無意義，如果沒有用到就會很快的忘記，回顧一下我們已經使用的資料型別都有什麼。毫無疑問，第一個想到的就是int，整數型別(簡稱整型),這是目前為止我們使用最多的資料型別，既然有整型那麼就一定有小數型，在很多語言裡都有兩張表達小護士的資料型別，一個float，另一個是double。看到單詞我們就能知道個大概，double是兩個的意思，這是由計算機的特點決定的，double用的兩倍的空間來儲存資料，所以可以想象的到double可以表示更多的數字，具體到小數來看，結果就是更加的精確，但是也就更加的浪費資源。事實上，整型也有short和long之分,這個也很好理解，從字面上去解釋，short就是短的意思，對應的就是短整型，long是長的意思，對應的就是長整型，兩者的區別就是表示的整型資料的長度不同,short int所表示的資料範圍是   —32768to+32767。long int 表示的是-2,147,483,648 to 2,147,483,647 這樣一來就很直觀了嘛，long所表示的範圍比short大的多得多
言歸正傳，另外，我們還用到了boolean型別，你說我沒講到boolean，其實我們在if或者迴圈裡用做條件的表示式結果，boolean簡單，裡面就兩個可能的值:true or false。
還有一個是byte型別，因為計算機是用0和1最為基本的運算單位的，但是表達的東西太少了，所以人們將0和1組成一個組來存放稍大一點的數，8個二進位制數組合起來就是一個byte,這成為程式設計中最常用的基本數值單位。
介紹到我們關注的一個數據型別，即char。char是字元型別，就是放字元的，字元用單引號引起來，比如'a'，這個我們沒有用過，之前用雙引號"*"不算，因為這是字串String，這個String不放在資料型別裡討論。String是物件不是基本資料型別，這句話意味著這裡討論的資料型別不是物件，你可能覺得不是就不是唄，可是從學術的角度或者一直面向物件的程式設計師看來，就難以適應了，有人抨擊Java不是純粹的面嚮物件語言，指的就是8中基本資料型別不是物件，從程式設計師的角度來看，不是物件意味著點點不會出現方法。有的時候這是個問題，為什麼Java的設計者不能再純粹一點呢？這是有原因的，設計者們看的很深很遠，從效率的角度考慮，基本資料型別的操作比物件更有效率，不過為了照顧面向物件程式設計師，Java提供了基本資料型別的封裝類，幫助我們在需要的時候將這個數變成物件。
為什麼要搞這麼多的資料型別呢？一是為了更好的使用記憶體，宣告變數的時候如果指定了這個變數是boolean型別的，程式就不用為這個變數準備int型別那麼大的空間了；而是不同資料型別之間的運算規則又是不同的，我們來看下面兩個程式的運算結果。

public class MyTest {
    public static void main(String[]args){
        char a='1';
        char b='2';
        System.out.println(a+b);
    }
    }

執行一下你會發現得到了一個意想不到的數字99，再看看下面這段相似的程式碼

    public class MyTest {
    public static void main(String[]args){
        char a=1;
        char b=2;
        System.out.println(a+b);
    }
    }

這段程式碼我想就算不允許也可以猜出結果是3了，為什麼會有這樣的差異，留給各位以後去探索吧
既然有不同的資料型別，就會遇到不同資料型別之間轉換的問題，其實我們之前已經使用過這樣的轉換。我們用(int)將隨機數產生的小數轉換成整數，這叫做強制型別轉換。事實上也有隱含的轉換，比如我將小數硬放到一個整形變數裡，自然放不了，系統會自動幫我轉換成整型再放。我們就立即遇到一結果問題，既然型別不同，轉換之後會成為什麼呢？這裡面一定會有比較合理的規則，比如，我們之前將小數轉換成證書會誰去掉小數部分，我不需要告訴你所有的轉換規則，在知道了各種資料型別，以及如何轉換的情況下，你完全可以自己試一下，大多數情況下，一看結果就知道規則是什麼了。
後續還會在需要的時候繼續討論資料型別這個話題，現在再多說想必也是吸收不進去了。
我們來嘗試一下char和int的相互轉換

public class MyTest {
    public static void main(String[]args){
        char a='a';
        System.out.println((int)a);
    }
    }
    ```
    執行結果是97，這是'a'這個字元在計算機裡的編碼，為了統一，這樣的編碼已經成了統一，後來成了國際標準也就是後來的ASCII編碼，那麼再來一段程式碼

public class MyTest {
public static void main(String[]args){
char a=’a’;
System.out.println((char)a);
}
}

    結果很明顯吧，一看就能猜出來是a,結果也確實是a，還記得我們的任務是什麼？這個階段的任務就是隨機生成字母，也就是說，生成從a到z的隨機字母，我們看到a對應的ASCII碼是97，那麼相應的z就是97+26.，如果能夠生成97到97+26的隨機數。我們能夠通過強制型別轉換獲得隨機字母，如何生成97到97+26之間的隨機數呢？要知道Math.random()產生的0到1之間的隨機數，我們需要轉換，我想有人知道怎麼做了——(char)(Math.random()*26+97)。
    事實上，這邊還有一個問題待解決。g.drawString()方法需要三個引數，這是我們知道的，第一個引數是一個字串(String)，第二個和第三個分別是X和Y座標，是整數(int)，我們的問題是，得到了隨機字元，可是那是字元不是字串，字元沒法滿足這個方法的需求，我們需要將字元強行轉換為字串。根據此前的經驗，或許有人會用這種辦法啦轉換——(string)c，這裡假設c是字元變數，這是不行的，這種做法只是適合基於資料型別的轉換，還有一種情況也是用這種轉換方式，不過現在不講，後續會說明，我這兒有一個省事的方法，在需要轉換的地方寫" "+c，因為" "是一個完全空的字串，要知道在大多數的情況下，一個變數加到字串上，都會被自動轉換成字串，無論是基本資料型別還是物件，唯一的問題就是這樣做的辦法好像效率太低了，計算機需要更加長的時間去執行這個操作，字串想叫的做法無疑會讓這個程式的執行效率變得很低，所以如果是正式的程式設計，不建議這樣做型別轉換。正確的做法是把c變成物件——new Character(c)，所有的物件都有to String()方法，我們用這個方法來轉換得到字串。這樣就遺留了一個問題，為什麼所有的物件都要有to String()方法呢？不急，後面我會說道的。
    充分理解上面的討論之後，你可以嘗試一下完成這一步的程式碼，讓300*400的窗體上有10個隨機的字母。

import java.awt.*;
public class MyChar {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    Frame w = new Frame();
    w.setSize(300, 400);

    MyPanel mp = new MyPanel();
    w.add(mp);

    w.show();
}

}
class MyPanel extends Panel
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
MyPanel()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97)
}
}
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
}
}

## 3.讓字母落下，如果字母落出了螢幕就生成新的字母，並從螢幕的上方重新出現 ##
    如果這一步沒有問題了，我們來完成第三步，及時讓字母落下。如果字母落出螢幕就生成新的字母，並從螢幕的上方重新的出現。
    落下的程式碼不難，幾乎和下雪的程式碼一樣，不同的是，下雪的程式碼在超出螢幕的處理上是讓Y值回到0。為了有更好的效果，在這個案例上，我們還要讓X獲得一個新的隨機數，另外這個字元也要產生一個字元。
    同樣建議你先自己試著完成任務，然後再看程式碼，如果沒有思路，還是回頭看看前面，看看還有哪裡沒有徹底的掌握。

import java.awt.*;
public class MyChar {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    Frame w = new Frame();
    w.setSize(300, 400);

    MyPanel mp = new MyPanel();
    w.add(mp);

    Thread t = new Thread(mp);
    t.start();

    w.show();
}

}
class MyPanel extends Panel implements Runnable
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
MyPanel()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
}
}
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
y[i]++;
if(y[i]>400)
{
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*26+97);
}
}
try
{
Thread.sleep(30);
}catch(Exception e){ }
repaint();
}
}
}

## 4.接收鍵盤輸入並消除匹配的字母 ##
    前三部基本都已經完成，現在做的是第4步，接收使用者鍵盤的輸入，如果匹配上就消除這個字元。事實上，我們並不真正的去消除字元，而是讓這個字元重新從螢幕的上面再出來，這將是個新生成的字元。接收使用者輸入我想不是問題了，那麼拿到使用者的輸入以後怎麼知道螢幕上有沒有的這個字元呢？字元都存在在那個數組裡，看來我們得到數組裡去找有沒有，如果有就處理。
    還是自己先去嘗試一下再看一下程式碼，不過這一步我不在提供所有的程式碼，只是部分，我只是覺得大家已經有能力看得懂了，所以不再和之前一樣提供所有的程式碼了，下面只是列出了事件處理的程式

public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//將使用者輸入的字元存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//掃描整個陣列，看看有沒有匹配的字元
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
//找到了
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
break; //防止上同時有多個相同的字元被一次性的消除掉
}
}
}

    break這裡做一個說明，break的作用是跳出這個迴圈，在這裡加上break的目的是如果找到了那麼這次就不找了。
    加入了上述的程式碼，別忘了要實現介面和註冊事件。如果成功了，那麼恭喜你，打字母的遊戲已經出來了。不過你在除錯的過程中也已經意識到了這個問題，就是如果有多個相同的字母同時出現，那麼被消除掉的那個字母就不一定是最先面的那一個了，這貌似也是不符合這個遊戲的邏輯，因為消除掉的順序是在數組裡。字母在數組裡是按照什麼樣的順序排列的，那麼消除就是按照這樣的順序去消除，這就和y座標沒有關係了，大家也應該反應過來了這也就是我在前面留下的第六個問題，就是消除掉最下面的字母
     ## 5.實現積分程式 ##
          現在還是先來看第五步，計入積分。我們似乎需要一個變數來記錄得分，那麼就根據案例的要求，就假設初始值就是1000，如果字母在落到最下面的時候還沒有被消除掉那麼就要扣除10分，如果使用者輸入的字元螢幕上沒有那就扣除100分。自己想想寫寫看該怎麼去完成

class MyPanel extends Panel implements Runnable
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
int sorce=1000;
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
//顯示成績
g.setColor(Color.RED);
g.drawString(“你的成績是:”+sorce, 5, 10);
}
}

下面的程式碼是實現扣分功能的程式碼，你看到"-="運算子了吧，相似的還有"+= *= /+"之類的，這裡是score = score-1000的簡單寫法

public void run() {
    // TODO Auto-generated method stub
    while(true)
    {
        for(int i=0;i<10;i++)
        {
            y[i]++;
            if(y[i]>400)
            {
                y[i]=0;
                x[i]=(int)(Math.random()*300);
                y[i]=(int)(Math.random()*26+97);
                sorce-=100;
            }
        }
        }
        }

最後我們來看看如何實現敲對了加分的功能，敲錯了減分的功能

public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//將使用者輸入的字元存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//掃描整個陣列，看看有沒有匹配的字元
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
//找到了
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
break; //防止上同時有多個相同的字元被一次性的消除掉
}
else
{
score-=100;
}
}
}

    你覺得這樣的程式碼可以嗎？肯定不可以啊。在我們看來，假設數組裡的10個字元中有一個'a'，你卻敲'a'這個字元，你希望的道德結果是加10分，但是最壞的結果是迴圈了10次，最後一個匹配上了。匹配上了這次雖然說是加了10分，但是前面沒有匹配上的9次怎麼辦？扣900分嗎？這樣不符合邏輯啊，這是一個很經典的問題，語法上沒有錯誤但是邏輯上存在問題，因此我們就需要一個標識，如果沒有匹配上，標識的值不變，一旦匹配上了，標識改變。等到迴圈完了，看一下標識，有很多情況下我們都會用到這個小演算法
    具體的實現來看，boolean變數貌似是最適合的，因為boolean變數只有兩種狀態，我們先設定boolean變數的初值是false(假的)，如果if匹配上課了，就把他變成true。

boolean mark =false;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
mark=true;
break;
}
}

我們來分析一下上面的程式碼，開始mark的值是false，然後迴圈，如果這10次迴圈都沒有if成功，那麼mark的值就會一直不改變，還是false，一旦if匹配成功，mark的值就變成了true，我們可以在迴圈結束後，更具mark的值來判斷有沒有匹配上的內容。
具體到了案例的實現程式碼

public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//將使用者輸入的字元存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//掃描整個陣列，看看有沒有匹配的字元
boolean mark =false;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
//找到了
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
mark=true;
break; //防止上同時有多個相同的字元被一次性的消除掉
}
}
if(mark)
{
score+=100;
}
else
{
score+=10;
}
}

這次將的東西我也承認確實是有那麼一點點的多，我建議大家還是先停一下，把前面的程式碼再自己多寫寫，多多理解理解再繼續下去，因為最後一步的邏輯有點棘手，不是很好理解
## 6.如何消除最下面的字元 ##
    現在開始完成第6步，我們的目的是找到多個匹配成功的字元的最下面一個，並且清除掉，其中清除不難，找到匹配的字元也不難，焦點在最下面一個字元上，如何判斷這是最先面的自字元？這很簡單，就是Y座標最大的。如果不是計算機來完成這件事情，讓人來做，那就是找到所以的匹配字元，擺在那裡，看看誰的Y最大，計算機沒有一次性比較多個值的能力，每次只能比較出一個值，我們的思路是，先找到一個以後，然後把Y值記錄下來，再找到一個，再判斷，如果新的Y值大於原來的，那麼就用這個Y值替換掉原來的Y值，否則什麼都不做，老的字元在下面，找一圈以後，記錄下的Y值是最大的了。我們可以理解這個邏輯，我拿到了一個字元，記住了它的Y座標，在拿到一個看看是不是大於剛才那個，如果是就將舊的Y給丟了，如果不是就把現在這個新的Y個妞丟了，最後我手裡就一個字元，這個字元就在最下面，它對應的資料位置就是我們要清除的字元標號，我們將陣列位置叫做陣列下標，也就是說每次我們還得記錄保留下來的陣列下標。
    還有一個小問題，即便有很多匹配的字元，判斷的邏輯是相同的，我們完全可以將這個判斷放在迴圈裡，讓這個邏輯周而復始的去做，可是第一個字元的匹配邏輯不同，它不需要判斷，見到存下來就好，能不能將第一個字元的邏輯和其他邏輯統一呢？如果能的話，我們就可以節省下一段程式碼了，我想到了一個辦法，就存放在最下面Y座標的變數初始值設定成絕對不可能小的數，這樣第一個字元就去判斷，當然，由於老的值一定小，所以第一個字元的值也會被存下來。

public void keyPressed(KeyEvent arg0)
{
//將使用者輸入的字元存入KeyC中
char keyC=arg0.getKeyChar();
//掃描整個陣列，看看有沒有匹配的字元
int nowY=-1；
int nowIndex=-1;
for(int i=0;i<10;i++)
{
if(keyC==c[i])
{
if(y[i]>nowY)
{
nowY=y[i];
nowIndex=i;
}
}
}
if(nowIndex!=-1)
{
y[nowIndex]=0;
x[nowIndex]=(int)(Math,random()*300);
c[nowIndex]=(char)(Math.random()*26+97);
score+=10;
}
else
{
score-=10;
}
}

我們來看看上面這段程式碼，nowY存放著最下面符合條件的Y座標，nowIndex存放著最下面符合條件的陣列的下標，boolean變數似乎也不需要了，因為完全可以根據nowIndex來判斷有沒有找到，break也不需要了，因為我們找到一個匹配的字元不算完，還要繼續尋找，最後我放上所有的程式碼

import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
public class MyChar {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    Frame w = new Frame();
    w.setSize(300, 400);

    MyPanel mp = new MyPanel();
    w.add(mp);

    Thread t = new Thread(mp);
    t.start();

    w.addKeyListener(mp);
    mp.addKeyListener(mp);
    w.show();
}

}
class MyPanel extends Panel implements Runnable,KeyListener
{
int x[]=new int[10];
int y[]=new int[10];
char c[] = new char[10];
int score=1000;
MyPanel()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*300);
c[i]=(char)(Math.random()*26+97);
}
}
public void paint(Graphics g)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
g.drawString(new Character(c[i]).toString(),x[i],y[i]);
}
//顯示成績
g.setColor(Color.RED);
g.drawString(“你的成績是:”+score, 5, 10);
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
y[i]++;
if(y[i]>400)
{
y[i]=0;
x[i]=(int)(Math.random()*300);
y[i]=(int)(Math.random()*26+97);
score-=100;
}
}
try
{
Thread.sleep(30);
}catch(Exception e){ }
repaint();
}
}
@Override
public void keyTyped(KeyEvent e) {
// TODO Auto-generated method stub

}
@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
    // TODO Auto-generated method stub
    //將使用者輸入的字元存入KeyC中
    char keyC=e.getKeyChar();
    //掃描整個陣列，看看有沒有匹配的字元
    int nowY=-1;
    int nowIndex=-1;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        if(keyC==c[i])
        {
            if(y[i]>nowY)
            {
                nowY=y[i];
                nowIndex=i;
            }
        }
    }
    if(nowIndex!=-1)
    {
        y[nowIndex]=0;
        x[nowIndex]=(int)(Math.random()*300);
        c[nowIndex]=(char)(Math.random()*26+97);
        score+=10;
    }
    else
    {
        score-=10;
    }
}
@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {
    // TODO Auto-generated method stub

}

}

“`
這應該是目前博主寫部落格以來寫的最多的一次，當然你們看的學的覺得很辛苦，博主自己寫的也很辛苦，好好的而消化，多練幾遍，要輕鬆的理解這些東西並非易事，良好的邏輯能力需要培養，親自寫程式碼，自己改錯，非常鍛鍊程式設計能力，堅持不懈的努力，終究會成功，這次就到這裡了，下期再見了，下期更完圖形介面應該是告一段落了，要真的開始寫專案了。