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在Processing (Java) 中无类实现2D数组的统一洗牌策略

聖光之護
发布: 2025-11-09 10:58:25
原创
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在processing (java) 中无类实现2d数组的统一洗牌策略

本文针对在Processing (Java) 环境下,禁止使用类的情况下,如何对包含不同类型卡片(如普通卡和死亡卡)的2D数组进行统一洗牌的问题提供了解决方案。传统按行洗牌会导致卡片类型分离,通过将所有卡片数据整合到一个1D数组中进行洗牌,再映射回2D布局,可实现全局随机混合,确保游戏体验的公平性与随机性。

引言:2D数组洗牌的挑战

在开发基于Processing (Java) 的记忆卡牌游戏时,如果游戏规则要求引入特殊卡片(例如“死亡卡”),并且这些特殊卡片最初被放置在2D数组的特定行(或“迭代”)中,那么传统的按行(或按迭代)洗牌方法将无法实现卡片的全局随机混合。例如,当死亡卡片被固定在2D数组的第三行时,如果洗牌逻辑只在各自的行内进行,那么所有死亡卡片将始终集中在游戏区域的某个特定部分,这违背了随机性和公平性的游戏设计原则。

本教程旨在解决这一问题,特别是在“禁止使用类”的严格约束下,提供一种有效的策略,确保所有卡片(包括普通卡和特殊卡)都能在整个游戏区域内进行彻底的随机混合。

核心策略:转换为1D数组

解决2D数组局部洗牌问题的核心思想是打破其固有的二维结构,将所有卡片数据视为一个整体。最直接且高效的方法是:

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  1. 将所有卡片数据整合到一个1D数组中。 无论是普通卡还是死亡卡,都按照一定的顺序填充到这个一维数组里。
  2. 对这个1D数组进行彻底的洗牌。 这样可以确保所有卡片在逻辑上完全随机分布。
  3. 在游戏逻辑和渲染时,将1D数组的索引映射回2D的游戏布局。 这使得我们可以在保持底层数据随机性的同时,继续以2D网格的形式展示卡片。

这种方法避免了在2D数组中处理复杂索引和跨行交换的难题,同时完美地满足了全局随机混合的需求。

实现步骤与代码示例

以下是详细的实现步骤,并附带Processing (Java) 环境下的代码示例。

步骤一:计算总卡片数量并初始化1D数组

首先,我们需要确定游戏板上所有卡片(包括普通卡和死亡卡)的总数,并创建一个足够大的1D数组来存储这些卡片的标识符。

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// 假设已定义以下全局变量或常量
// int aantalSetjes; // 普通卡片对的数量
// int getAantalDoodsKaarten(); // 获取死亡卡片数量的函数
// int getSpeelveldBreedteKeer(); // 获取游戏区域宽度(列数)的函数
// int getSpeelveldLengteKeer(); // 获取游戏区域长度(行数)的函数

int totalCards; // 所有卡片的总数
int[] allCardValues; // 存储所有卡片值的1D数组

void setup() {
  // ... 其他初始化代码 ...

  // 计算总卡片数量
  // 假设每种普通卡片有两张(构成一对)
  totalCards = (aantalSetjes * 2) + getAantalDoodsKaarten();

  // 初始化1D数组
  allCardValues = new int[totalCards];

  // ... 填充和洗牌逻辑将在后续步骤中实现 ...
}
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步骤二:填充1D数组

接下来,我们将普通卡片和死亡卡片的标识符依次填充到 allCardValues 数组中。为了区分不同类型的卡片,建议使用不同的数值范围或特殊值作为标识符。例如,普通卡片可以使用正整数(1, 2, 3...),而死亡卡片可以使用负整数(-1)或0。

void initializeCards() {
  int currentIndex = 0; // 用于跟踪当前填充到1D数组的位置

  // 填充普通卡片:假设每种卡片有两张
  for (int i = 0; i < aantalSetjes; i++) {
    // 例如,卡片值从1开始,每种卡片有两张
    allCardValues[currentIndex++] = i + 1; 
    allCardValues[currentIndex++] = i + 1;
  }

  // 填充死亡卡片:使用特殊值(例如-1)标识
  for (int i = 0; i < getAantalDoodsKaarten(); i++) {
    allCardValues[currentIndex++] = -1; // -1 作为死亡卡的标识符
  }
}

// 在 setup() 中调用
// initializeCards();
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步骤三:洗牌1D数组(Fisher-Yates算法)

填充完成后,我们需要对 allCardValues 数组进行洗牌。Fisher-Yates(或Knuth)洗牌算法是实现均匀随机排列的经典方法。

void shuffleOneDArray(int[] arr) {
  // 从数组的最后一个元素开始向前遍历
  for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
    // 生成一个0到i(包括i)之间的随机索引
    int randomIndex = int(random(i + 1)); 

    // 交换 arr[i] 和 arr[randomIndex] 的值
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[randomIndex];
    arr[randomIndex] = temp;
  }
}

// 在 setup() 或需要重新洗牌的地方调用
// initializeCards(); // 先填充卡片
// shuffleOneDArray(allCardValues); // 然后洗牌
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步骤四:从1D数组映射到2D布局

在游戏逻辑中,例如在绘制卡片或处理用户点击时,你需要将屏幕上的2D坐标或游戏板上的2D网格位置映射回 allCardValues 数组的1D索引。

假设你的游戏板是一个 numRows 行 numCols 列的网格:

  • numRows = getSpeelveldLengteKeer()
  • numCols = getSpeelveldBreedteKeer()

那么,对于网格中的任意位置 (row, col),其对应的1D数组索引可以通过以下公式计算:

oneDIndex = row * numCols + col;

// 假设你有一些全局数组来存储卡片的屏幕位置,例如 x[row][col], y[row][col]
// int[][] x; // 存储卡片X坐标
// int[][] y; // 存储卡片Y坐标

void drawCards() {
  int numRows = getSpeelveldLengteKeer();
  int numCols = getSpeelveldBreedteKeer();

  for (int r = 0; r < numRows; r++) {
    for (int c = 0; c < numCols; c++) {
      int oneDIndex = r * numCols + c;

      // 确保索引在allCardValues数组的有效范围内
      if (oneDIndex < allCardValues.length) {
        int cardValue = allCardValues[oneDIndex];

        // 根据 cardValue 绘制对应的卡片
        // 例如:
        // if (cardValue == -1) {
        //   drawDeathCard(x[r][c], y[r][c]); // 绘制死亡卡
        // } else {
        //   drawNormalCard(x[r][c], y[r][c], cardValue); // 绘制普通卡
        // }
      }
    }
  }
}

// 示例:处理用户点击时获取卡片值
int getCardValueAt(int clickedRow, int clickedCol) {
  int numCols = getSpeelveldBreedteKeer();
  int oneDIndex = clickedRow * numCols + clickedCol;
  if (oneDIndex >= 0 && oneDIndex < allCardValues.length) {
    return allCardValues[oneDIndex];
  }
  return 0; // 或者一个表示无效的特殊值
}
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注意事项

  • 卡片标识符的唯一性与清晰性: 确保普通卡和死亡卡的标识符在数值上是互不干扰的。例如,普通卡使用1到 aantalSetjes 的正整数,死亡卡统一使用-1。这有助于在逻辑判断时快速区分卡片类型。
  • 数组大小的准确性: allCardValues 数组的大小必须精确等于所有卡片的总和,否则可能导致数组越界或卡片丢失。
  • 2D到1D映射的一致性: 在所有需要访问卡片值的场景中(绘制、点击检测、游戏规则判断等),都应使用相同的2D到1D索引映射逻辑。
  • 无类限制: 本教程中的所有代码都严格遵循了无类限制,所有逻辑都封装在全局函数和全局变量中。

总结

通过将2D数组的卡片数据转换为1D数组进行洗牌,我们成功解决了在Processing (Java) 无类环境下,不同类型卡片局部洗牌导致分布不均的问题。这种方法不仅简单、高效,而且能够实现真正意义上的全局随机混合,极大地提升了游戏的公平性和可玩性。在处理类似的矩阵或网格数据需要统一随机化时,将数据扁平化为一维数组再进行操作是一种非常实用的策略。

以上就是在Processing (Java) 中无类实现2D数组的统一洗牌策略的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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