本文将指导你使用 JavaScript 构建一个简单的扫雷游戏。我们将从数据结构设计开始，逐步实现游戏初始化、渲染、用户交互、结束条件判断以及错误处理等关键功能。通过本教程，你将掌握使用 JavaScript 构建命令行界面 (CLI) 游戏的基本方法，并了解如何优化游戏性能。
1. 数据结构设计
首先，我们需要设计一个合适的数据结构来表示游戏状态。扫雷游戏的每个单元格可以有以下几种状态：
- 是否是雷 (isMine): Boolean 类型，表示该单元格是否包含地雷。
- 状态 (state): 字符串类型，可以是 “unopened” (未打开), “opened” (已打开), 或 “flagged” (已标记)。
因此，每个单元格可以用一个对象来表示：
{ isMine: boolean, state: "unopened" | "opened" | "flagged" }
整个游戏状态可以用一个二维数组来表示，数组中的每个元素都是上述的单元格对象。
2. 初始化游戏状态
游戏初始化包括生成二维数组，并为每个单元格设置初始状态。所有单元格初始状态都为 “unopened”，isMine 的值则根据随机算法确定。
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const generateGrid = (gridSize) => { let grid = []; for (let i = 0; i < gridSize; i++) { grid.push([]); for (let j = 0; j < gridSize; j++) { grid[i][j] = { isMine: isMine(), state: "unopened" }; } } return grid; }; const isMine = () => math.random() < 0.5; // 更简洁的随机布尔值生成方式 let grid = generateGrid(9); // 创建一个 9x9 的棋盘
注意: isMine() 函数使用 Math.random() < 0.5 可以直接返回一个布尔值，避免了使用 Math.round() 带来的偏差。
3. 渲染游戏状态
渲染函数将游戏状态的二维数组转换为人类可读的字符串，以便在控制台中显示。
const render = (grid) => { let output = ""; for (let i = 0; i < grid.length; i++) { for (let j = 0; j < grid[i].length; j++) { const cell = grid[i][j]; if (cell.state === "unopened") { output += ". "; // 未打开的单元格 } else if (cell.state === "flagged") { output += "F "; // 已标记的单元格 } else if (cell.isMine) { output += "* "; // 地雷 } else { // TODO: 计算并显示周围地雷的数量 output += " "; // 已打开的单元格 (无雷) } } output += "n"; // 换行 } return output; }; console.log(render(grid));
注意: render 函数需要根据单元格的状态来显示不同的字符。未打开的单元格可以用 “.” 表示，已标记的单元格可以用 “F” 表示，地雷可以用 “*” 表示。对于已打开的单元格，你需要计算并显示其周围的地雷数量 (将在后续步骤中实现)。
4. 用户交互
用户可以执行以下两个操作：
- 打开单元格 (open): 改变单元格的状态为 “opened”。如果该单元格是地雷，则游戏结束。如果该单元格周围没有地雷，则需要递归地打开周围的单元格。
- 标记单元格 (flag): 改变单元格的状态为 “flagged” 或 “unopened” (如果已经标记)。
const open = (grid, row, column) => { if (row < 0 || row >= grid.length || column < 0 || column >= grid[0].length) { return; // 越界检查 } const cell = grid[row][column]; if (cell.state !== "unopened") { return; // 已经打开或标记的单元格 } cell.state = "opened"; if (cell.isMine) { return "lose"; // 踩到地雷，游戏结束 } // TODO: 如果周围没有地雷，递归打开周围的单元格 return false; }; const flag = (grid, row, column) => { if (row < 0 || row >= grid.length || column < 0 || column >= grid[0].length) { return; // 越界检查 } const cell = grid[row][column]; if (cell.state === "unopened") { cell.state = "flagged"; } else if (cell.state === "flagged") { cell.state = "unopened"; } };
注意: open 函数需要进行越界检查，并判断单元格是否已经打开或标记。如果打开的单元格是地雷，则返回 “lose”，表示游戏结束。如果周围没有地雷，则需要递归地打开周围的单元格 (这部分逻辑将在后续步骤中实现)。 flag 函数用于在 “unopened” 和 “flagged” 状态之间切换。
5. 结束条件判断
游戏结束的条件有两种：
- 失败 (lose): 用户打开了一个包含地雷的单元格。
- 胜利 (win): 用户打开了所有非地雷的单元格。
const checkEnd = (grid) => { let allNonMineCellsOpened = true; for (let i = 0; i < grid.length; i++) { for (let j = 0; j < grid[i].length; j++) { const cell = grid[i][j]; if (!cell.isMine && cell.state !== "opened") { allNonMineCellsOpened = false; break; } } if (!allNonMineCellsOpened) { break; } } if (allNonMineCellsOpened) { return "win"; } return false; // 游戏未结束 };
注意: checkEnd 函数需要遍历整个棋盘，判断是否所有非地雷的单元格都已打开。如果是，则返回 “win”，表示游戏胜利。
6. 主函数
主函数将所有组件整合在一起，实现游戏循环。
const readline = require('readline').createInterface({ input: process.stdin, output: process.stdout, }); const main = async () => { // 提示用户输入棋盘大小 let gridSize = 9; // 默认棋盘大小 // generate grid let grid = generateGrid(gridSize); console.log(render(grid)); let endState = false; while (!endState) { // 提示用户输入操作 const action = await new Promise((resolve) => { readline.question(`Enter action (open/flag row column): `, input => { resolve(input); }); }); // 解析用户输入 const [command, rowStr, columnStr] = action.split(" "); const row = parseInt(rowStr); const column = parseInt(columnStr); // 执行操作 if (command === "open") { endState = open(grid, row, column); if (endState === "lose") { break; // 踩到雷，跳出循环 } } else if (command === "flag") { flag(grid, row, column); } console.log(render(grid)); endState = checkEnd(grid); } if (endState === "win") { console.log("You win!"); } else { console.log("You lose!"); } readline.close(); }; main();
注意: 主函数使用 readline 模块来获取用户输入。用户需要输入操作类型 (open/flag) 以及行和列的坐标。然后，主函数调用相应的函数来执行操作，并渲染游戏状态。循环直到游戏结束 (win/lose)。
7. 错误处理
在游戏开发过程中，需要考虑各种可能的错误情况，并进行处理。例如：
- 用户输入无效的坐标 (超出范围)。
- 用户尝试打开已经打开的单元格。
- 用户输入无效的命令。
在 open 和 flag 函数中添加了越界检查。 可以在主函数中添加输入验证，确保用户输入的坐标是有效的数字。
8. 优化
- 周围地雷计数: 实现一个函数，计算每个单元格周围的地雷数量，并在 render 函数中显示。
- 递归打开: 在 open 函数中，如果打开的单元格周围没有地雷，则递归地打开周围的单元格。
- 性能优化: 避免在 checkEnd 函数中进行 O(N^2) 的检查。可以使用额外的变量来跟踪游戏状态，并在 open 函数中更新这些变量。
9. 总结
通过本教程，你学习了如何使用 JavaScript 构建一个简单的扫雷游戏。 你了解了数据结构设计、游戏初始化、渲染、用户交互、结束条件判断以及错误处理等关键步骤。你还学习了如何优化游戏性能。 这个简单的CLI扫雷游戏为你提供了一个良好的起点，你可以继续扩展它的功能，例如添加图形界面、不同的难度级别等等。
