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C++俄罗斯方块实现方块旋转碰撞检测

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发布： 2025-08-28 13:58:01

原创

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正确处理方块旋转与碰撞检测是C++实现俄罗斯方块的核心。1. 方块用4x4矩阵表示，7种基本类型各含最多4种预存旋转状态，通过索引切换实现旋转；2. 旋转时获取下一状态并调用碰撞检测判断合法性，若不合法则回退；3. 碰撞检测判断是否越界（左右、下边界）或与已固定方块重叠，遍历4x4矩阵，检查坐标有效性及board占用情况；4. 特殊处理“O”型方块无需旋转，“I”、“S”、“Z”等需注意偏移；5. 可选“踢墙”优化：旋转失败时尝试微调位置（如(0,0)、(1,0)、(-1,0)）寻找合法放置点。关键原则：预存状态、独立检测、先预测后执行，确保每次操作前完成完整碰撞判断，保障游戏逻辑稳定流畅。

c++俄罗斯方块实现方块旋转碰撞检测

在C++实现俄罗斯方块时，方块旋转和碰撞检测是核心逻辑。正确处理这两个功能，才能让游戏运行流畅、逻辑合理。

方块数据结构设计

每个方块（也叫“Tetromino”）通常由4x4的小格子矩阵表示，实际形状占据其中一部分。用一个二维数组表示当前方块的形状，例如：

// I型方块的一种状态
{
  {0,0,0,0},
  {1,1,1,1},
  {0,0,0,0},
  {0,0,0,0}
}

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游戏中有7种基本方块，每种最多有4种旋转状态。可以预先将每种方块的所有旋转状态存储在一个三维数组中，旋转时直接切换状态。

旋转实现方法

旋转本质是将当前方块形态切换为下一个预定义的旋转状态。例如：

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获取当前方块的下一个旋转状态（通过索引+1 % 4）
用新的形状尝试在当前位置“放置”
调用碰撞检测判断是否合法
如果不合法，保持原状态；否则更新为新状态

旋转不是无条件的。比如“O”型方块（正方形）旋转前后形状一样，可直接跳过检测。其他如“I”、“S”、“Z”等需特别注意边界偏移。

碰撞检测逻辑

碰撞检测用于判断某个操作（下落、左右移动、旋转）后的新位置是否合法。检测内容包括：

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是否超出左右边界（x = 宽度）
是否超出下边界（y >= 高度）
是否与已固定的方块重叠

检测函数通常接收方块的形状、位置（x, y），然后遍历其4x4矩阵：

for (int i = 0; i < 4; i++) {
  for (int j = 0; j < 4; j++) {
    if (shape[i][j]) {
      int nx = x + j, ny = y + i;
      if (nx < 0 || nx >= WIDTH || ny >= HEIGHT || (ny >= 0 && board[ny][nx]))
        return true; // 碰撞
    }
  }
}
return false;

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注意：ny >= 0 是为了避免访问 board[-1][*] 这类非法内存。