C语言实现贪吃蛇游戏设计

2023-07-20 16:12:03 69
C语言实现贪吃蛇，供大家参考，具体内容如下
实验平台：DEVC++
/********************************************************************************
*Filename:SnakeGame3.0.c
*Description:贪吃蛇游戏源代码（C语言），采用
*宽度优先算法，计算蛇到食物的最短路径（时间复杂度n^3空间复杂度n^2），这个算法遇*
*到自身围困情况将失效，无法计算出最短路径*
*********************************************************************************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#defineSIZE25//定义地图大小
#defineMAX_LENGTH19*19//定义蛇的最大长度

typedefstructpoint//地图上的点的节点
{
intr;
intc;
}point;
typedefstructqueue//迭代搜索最短路径用到的队列
{
point*body[5*SIZE];//保存蛇的身体的数组（栈的深度最大为5*SIZE）
intnum;//记录队列中节点数
intfirst_in_pos;//第一个进入队列的元素的索引值
}queue;
HANDLEstdOutput;//声明windows标准输出句柄

voidinit(int*length,point*foodAt,int*dir,pointbody[],charmap[][SIZE]);//初始化
intgetDir(intdir);//获取蛇的行进方向
intgetAIDir(intdir,intlength,pointbody[],pointfoodAt);//获取AI判断得出的行进方向
intmoveable(pointmoveTo,intlength,pointbody[]);
intmove(pointfoodAt,intdir,intlength,pointbody[]);//蛇的运动
voiddraw(intlength,pointfoodAt,pointbody[],charmap[][SIZE]);//画图
voidfood(point*foodAt,pointbody[],intlength,charmap[][SIZE]);//生成食物

//栈相关的操作
point*pop(queue*queue);//从列队取出最先进入的点，返回取出点的指针，取出失败返回NULL
voidpush(point*point,queue*queue);//推入列队中

intmain()
{
charmap[SIZE][SIZE];//定义地图
pointbody[MAX_LENGTH],foodAt;//整个蛇身体和食物的所在点（body数组的第一个值为蛇头）
intlength;//蛇的实际长度
intdir;//行进方向
intrate=1;//行进速率
intresult;//保存蛇运动的结果：【死亡】、【得分】、【无】
init(&length,&foodAt,&dir,body,map);//初始化

while(1)
{
Sleep(100/rate);
//dir=getDir(dir);//获取蛇的行进方向
dir=getAIDir(dir,length,body,foodAt);//获取AI判断得出的行进方向
result=move(foodAt,dir,length,body);//蛇的运动
if(result==1)//如果吃到食物
{
length++;
rate=length/3;
if(length==MAX_LENGTH)
{
printf("您已通关！");
break;
}
food(&foodAt,body,length,map);//生成食物
}
draw(length,foodAt,body,map);//画图
if(result==-1)//如果死亡
{
break;
}

}
Sleep(500);
printf("失败，此次得分为%d",(length-3)*100);
system("pause");
}
voidinit(int*length,point*foodAt,int*dir,pointbody[],charmap[][SIZE])//初始化
{
memset(map,'*',SIZE*SIZE);//初始化地图
body[0].r=3,body[0].c=2;//初始化蛇的身体
body[1].r=2,body[1].c=2;
body[2].r=1,body[2].c=2;
*length=3;//初始长度为3
*dir=2;//初始方向向下
food(foodAt,body,*length,map);//生成食物
draw(*length,*foodAt,body,map);//画图
printf("按下任意键开始，用ASDW控制方向，ESC暂停\n");
_getch();
srand((unsigned)time(NULL));//生成随机数种子，备用
stdOutput=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//获取标准输出句柄
CONSOLE_CURSOR_INFOcci;
cci.bVisible=0;
cci.dwSize=1;
SetConsoleCursorInfo(stdOutput,&cci);
COORDcoord={0,SIZE*2+3};
}
intgetDir(intdir)//获取蛇的行进方向，规定返回值0代表向上，1代表向右，2代表向下，3代表向左
{
charkey;
intnewDir=dir;
if(_kbhit())
{
key=_getch();
switch(key)
{
case'A':case'a':newDir=3;break;
case'S':case's':newDir=2;break;
case'D':case'd':newDir=1;break;
case'W':case'w':newDir=0;break;
case27:_getch();break;
}
}
if(newDir-dir==2||newDir-dir==-2)//蛇不能反向
{
newDir=dir;
}
returnnewDir;
}
intgetAIDir(intdir,intlength,pointbody[],pointfoodAt)//获取AI判断得出的行进方向
{
staticint*shortestPathDir,count=0;//保存最短路径的方向（方向的先后顺序为倒序，即排在后面的方向先走）

if(count==0)//如果最短路径还没生成，那么重新生成
{
intmap_of_steps[SIZE][SIZE];//保存到达地图上某一点的最小步数
queuequeue={0,0};
point*last_body=(point*)malloc(length*sizeof(point));//保存计算过程中上次蛇的身体位置
point*next_body;//保存下一次蛇的身体
pointnext_point;
inti,step=0;
pointmoveTo;
memcpy(last_body,body,length*sizeof(point));
memset(map_of_steps,0,SIZE*SIZE*sizeof(int));

//向队列中放入初始body
push(last_body,&queue);
push(NULL,&queue);//插入NULL来标识宽度优先搜索的某一层的结束
step++;//用step来表示步数，也代表层数

while(queue.num!=0)
{
last_body=pop(&queue);
if(last_body==NULL)//如果某一层结束
{
if(queue.num!=0)//如果还有下一层的元素
{
step++;
push(NULL,&queue);//插入下一层的结束标志
continue;
}
else
{
break;
}

}
for(i=0;i<4;i++)//分别检测四个方向能否移动
{
switch(i)
{
case0:moveTo.r=last_body[0].r-1,moveTo.c=last_body[0].c;break;
case1:moveTo.r=last_body[0].r,moveTo.c=last_body[0].c+1;break;
case2:moveTo.r=last_body[0].r+1,moveTo.c=last_body[0].c;break;
case3:moveTo.r=last_body[0].r,moveTo.c=last_body[0].c-1;break;
}
if(moveable(moveTo,length,last_body)&&map_of_steps[moveTo.r][moveTo.c]==0)//如果移向的点之前没有移到过
//（即当前路径是到该点的最短路径），而且该点是moveable的
{
map_of_steps[moveTo.r][moveTo.c]=step;
if(moveTo.r==foodAt.r&&moveTo.c==foodAt.c)//如果下一步就可以到达食物所在点
{
//先free一些没用的动态内存
free(last_body);
while(queue.num!=0)
{
free(pop(&queue));
}
gotoouter;//跳出循环
}
//生成next_body并将其推入队列
next_body=(point*)malloc(length*sizeof(point));
for(i=length-1;i>0;i--)//移动蛇的位置
{
next_body[i]=body[i-1];
}
next_body[0]=moveTo;//换一个头

push(next_body,&queue);//推入队列

}
}
//free一些没用的动态内存
free(last_body);
}
outer:;
if(map_of_steps[foodAt.r][foodAt.c]==0)//如果无法到达食物所在点，那么按原路走，直到死亡
{
returndir;
}
//生成shortestPath
shortestPathDir=(int*)malloc(step*sizeof(int));
count=step;
next_point=foodAt;
for(i=0;i=0&&map_of_steps[next_point.r][next_point.c]==
map_of_steps[next_point.r][next_point.c-1]+1)
{
shortestPathDir[i]=1;
next_point.c-=1;
}
elseif(next_point.r-1>=0&&map_of_steps[next_point.r][next_point.c]==
map_of_steps[next_point.r-1][next_point.c]+1)
{
shortestPathDir[i]=2;
next_point.r-=1;
}
else
{
shortestPathDir[i]=3;
next_point.c+=1;
}
}
//第一步要单独判断（因为map_of_steps的值为0的点可能是蛇头，也可能是蛇身，这样会对蛇第一步方向判断产生干扰）
if(body[0].r>next_point.r)
{
shortestPathDir[step-1]=0;
}
elseif(body[0].rnext_point.c)
{
shortestPathDir[step-1]=3;
}
else
{
shortestPathDir[step-1]=1;
}
/*printf("\n\n\n");
intj;
for(i=0;i=SIZE||moveTo.c<0||moveTo.c>=SIZE)//如果超出边界
{
return0;
}
return1;
}
intmove(pointfoodAt,intdir,intlength,pointbody[])//蛇的运动，规定返回值-1代表死亡，0代表没有吃到食物，1代表吃到食物
{
inti,flag=0;
pointhead=body[0];
switch(dir)
{
case0:head.r-=1;break;
case1:head.c+=1;break;
case2:head.r+=1;break;
case3:head.c-=1;break;
}
if(head.r<0||head.r>=SIZE||head.c<0||head.c>=SIZE)//出界了死亡
{
return-1;
}
for(i=0;i0;i--)//移动蛇的位置
{
body[i]=body[i-1];
}
body[0]=head;//换一个头
if(flag==1)
{
return1;
}
return0;
}
voiddraw(intlength,pointfoodAt,pointbody[],charmap[][SIZE])//画图
{

staticcharbitmap[SIZE+2][SIZE+2];//定义一个数组，用于把地图背景、边界、蛇、食物都画上去
inti,j;
for(i=0;ir=rand()%SIZE,foodAt->c=rand()%SIZE;//随机生成食物位置
for(i=0;ir==body[i].r&&foodAt->c==body[i].c)//如果该位置在蛇的身体上
{
gotoretry;
}
}
break;
retry:;
}
}

//队列相关的函数
point*pop(queue*queue)//从队列中取出，返回取出点的指针
{
queue->num--;
if(queue->first_in_pos==5*SIZE-1)//返回第一进入队列的点，并将变量fist_in_pos改变
{
queue->first_in_pos=0;
returnqueue->body[5*SIZE-1];
}
else
{
returnqueue->body[queue->first_in_pos++];
}
}
voidpush(point*body,queue*queue)
{
if(queue->num==0)//如果队列已空
{
queue->num++;
queue->first_in_pos=0;//将第一进入队列的位置设为0
queue->body[queue->first_in_pos]=body;
}
else//否则插入队列
{
if(queue->first_in_pos+queue->num>5*SIZE-1)
{
queue->body[queue->first_in_pos+queue->num++-5*SIZE]=body;
}
else
{
queue->body[queue->first_in_pos+queue->num++]=body;
}
}
}
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