java課程設計--設計一個貪吃蛇游戲程序

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文檔簡介

1、　　一、設計任務書　?。ㄒ唬┱n程設計的目的與任務 　　課程設計是課程教學中的一項重要內(nèi)容，是完成教學計劃達到教學目標的重要環(huán)節(jié)，是教學計劃中綜合性較強的實踐教學環(huán)節(jié)，它對幫助學生全面牢固地掌握課堂教學內(nèi)容、培養(yǎng)學生的實踐和實際動手能力、提高學生全面素質(zhì)具有很重要的意義?！禞ava語言程序設計》是一

2、門實用性和實踐性都很強的課程，課程設計環(huán)節(jié)應占有更加重要的地位。　　本課程設計的目的和任務，是通過學生用Java語言設計一個完整的應用程序，使學生綜合應用所學知識完成軟件的分析、設計、調(diào)試和總結(jié)，可加深和鞏固對理論教學和實驗教學內(nèi)容的掌握，使學生進一步掌握使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)完整系統(tǒng)的方法。　　（二）本課程設計的基本理論<p

3、>　　本課程設計基于面向?qū)ο蟪绦蛟O計思想，從面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)入手，涉及圖形用戶界面設計、異常處理、輸入輸出等知識點，是Java語言程序設計課程的一個綜合應用。　?。ㄈ┱n程設計的方式與基本要求　　1. 課程設計方式　　課程設計的題目應提前兩周布置給學生，每2-3人為1

4、組，每組可以從給定的選題表中選擇一個題目，以便學生作好充分準備。1周的課程設計主要分成以下幾個階段： 　　(1)系統(tǒng)分析與設計　　(2)在前期資料查閱的基礎(chǔ)上，學生對所選的課題進行功能分析與設計，并與指導老師進行充分的溝通。　　(3)程序編制與調(diào)試　　(4)學生在指導老師

5、的指導下獨立完成程序的編制與調(diào)試，指導老師應實時考察學生的實際編程與調(diào)試能力。　　(5)總結(jié)報告　　(6)最終提交完整的設計文檔、源代碼和可執(zhí)行文件。學生根據(jù)規(guī)定的課程設計報告格式撰寫設計報告與總結(jié)。　　(7)答辯與考核階段　　(8)

6、指導教師對每位學生進行當面提問，學生以語言表達和實際操作的方式進行答辯。指導教師將綜合每一學生1周的表現(xiàn)及能力進行綜合評分。　　2．基本要求　　(1)設計的軟件系統(tǒng)要實現(xiàn)題目要求的功能。　　(2)整個課程設計的各個環(huán)節(jié)都要求學生自己動手。<p&g

7、t;　　(3)要求學生熟練掌握Java語言設計一個完整的應用程序的設計方法和步驟(軟件的分析、設計、調(diào)試和總結(jié))。　　(4)對課程設計進行總結(jié)，撰寫課程設計報告；　　二、程序功能簡介　　能夠顯示貪吃蛇的運動，回車、R、S是開始，空格、P是暫停。能夠通過鍵盤上的上下左右鍵，控制

8、貪吃蛇的移動方向。當吃到食物時，蛇就自動長大一格，并且獲得一分；當蛇撞墻或撞到自己就結(jié)束游戲。結(jié)束后能顯示獲得分數(shù)。　　三、系統(tǒng)設計　?。ㄒ唬┰O計分析　　要點分析：<p&

9、gt;　?。?）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：matrix[][]用來存儲地圖上面的信息，如果什么也沒有設置為false，如果有食物或蛇，設置為true；nodeArray，一個LinkedList，用來保存蛇的每一節(jié)；food用來保存食物的位置；而Node類是保存每個位置的信息。　?。?）重要函數(shù)：　　changeDirection(

10、int newDirection) ，用來改變蛇前進的方向，而且只是保存頭部的前進方向，因為其他的前進方向已經(jīng)用位置來指明了。其中newDirection必須和原來的direction不是相反方向，所以相反方向的值用了同樣的奇偶性。在測試的時候使用了direction%2!=newDirection%2 進行判斷。moveOn(),用來更新蛇的位置，對于當前方向，把頭部位置進行相應改變。如果越界，結(jié)束；否則，檢測是否遇到食物（加頭部）

11、或身體（結(jié)束）；如果什么都沒有，加上頭部，去掉尾部。由于用了LinkedList數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，省去了相當多的麻煩。　　（二）程序代碼　　文件名：SnakeModel.java　　package sy;　　import java.awt.*

12、;　　import java.awt.event.*;　　import javax.swing.*;　　import java.util.*;　　public class GreedSnake implements KeyListener<p

13、>　　{　　JFrame mainFrame;　　Canvas paintCanvas;　　JLabel labelScore;//計分牌　　SnakeModel snakeModel=null;// 蛇

14、　　public static final int canvasWidth=200;　　public static final int canvasHeight=300;　　public static final int nodeWidth=10;　　public static final in

15、t nodeHeight=10;　　//GreedSnake():初始化游戲界面　　public GreedSnake()　　{　　//設置界面元素　　m

16、ainFrame=new JFrame("GreedSnake");　　Container cp=mainFrame.getContentPane();　　labelScore=new JLabel("Score:");　　cp.add(labelScore,BorderL

17、ayout.NORTH);　　paintCanvas=new Canvas();　　paintCanvas.setSize(canvasWidth+1,canvasHeight+1);　　paintCanvas.addKeyListener(this);　　cp.add(

18、paintCanvas,BorderLayout.CENTER);　　JPanel panelButtom=new JPanel();　　panelButtom.setLayout(new BorderLayout());　　JLabel labelHelp;// 幫助信息

19、;　　labelHelp=new JLabel("PageUp, PageDown for speed:",JLabel.CENTER);　　panelButtom.add(labelHelp,BorderLayout.NORTH);　　labelHelp=new JLabel("ENTER or R or S for st

20、art;",JLabel.CENTER);　　panelButtom.add(labelHelp,BorderLayout.CENTER);　　labelHelp=new JLabel("SPACE or P for pause",JLabel.CENTER);　　panelButt

21、om.add(labelHelp,BorderLayout.SOUTH);　　cp.add(panelButtom,BorderLayout.SOUTH);　　mainFrame.addKeyListener(this);　　mainFrame.pack();　　main

22、Frame.setResizable(false);　　mainFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);　　mainFrame.setVisible(true);　　begin();&l

23、t;p>　　}　　//keyPressed():按鍵檢測　　public void keyPressed(KeyEvent e)　　{　　int keyCode=e.getKeyCode()

24、;　　if(snakeModel.running) switch(keyCode)　　{　　case KeyEvent.VK_UP:　　snakeModel.changeDirection(SnakeModel.UP);</p&

25、gt;　　break;　　case KeyEvent.VK_DOWN:　　snakeModel.changeDirection(SnakeModel.DOWN);　　break;<p&g

26、t;　　case KeyEvent.VK_LEFT:　　snakeModel.changeDirection(SnakeModel.LEFT);　　break;　　case KeyEvent.VK_RIGHT:　　snakeModel

27、.changeDirection(SnakeModel.RIGHT);　　break;　　case KeyEvent.VK_ADD:　　case KeyEvent.VK_PAGE_UP:　　snakeModel.speedUp();/

28、/ 加速　　break;　　case KeyEvent.VK_SUBTRACT:　　case KeyEvent.VK_PAGE_DOWN:　　snakeModel.speedDown();// 減速<p&

29、gt;　　break;　　case KeyEvent.VK_SPACE:　　case KeyEvent.VK_P:　　snakeModel.changePauseState();// 暫?；蚶^續(xù)　　break;<

30、;/b>　　default:　　}　　//重新開始　　if(keyCode==KeyEvent.VK_R || keyCode==KeyEvent.VK

31、_S　　|| keyCode==KeyEvent.VK_ENTER)　　{　　snakeModel.running=false;　　begin();<

32、;b>　　}　　}　　//keyReleased（）：空函數(shù)　　public void keyReleased(KeyEvent e)　　{<

33、;p>　　}　　//keyTyped（）：空函數(shù)　　public void keyTyped(KeyEvent e)　　{　　}

34、　　//repaint（）：繪制游戲界面（包括蛇和食物）　　void repaint()　　{　　Graphics g=paintCanvas.getGraphics();　　//draw background<

35、;/p>　　g.setColor(Color.WHITE);　　g.fillRect(0,0,canvasWidth,canvasHeight);　　//draw the snake　　g.setColor(Color.BLACK);　　Lin

36、kedList na=snakeModel.nodeArray;　　Iterator it=na.iterator();　　while(it.hasNext())　　{　　Node n=(Node)it.next();</p&g

37、t;　　drawNode(g,n);　　}　　// draw the food　　g.setColor(Color.RED);　　Node n=snakeModel.food;<p&

38、gt;　　drawNode(g,n);　　updateScore();　　}　　//drawNode（）：繪畫某一結(jié)點（蛇身或食物）　　private void drawNode(Graphics g,Node n)

39、;　　{　　g.fillRect(n.x*nodeWidth,n.y*nodeHeight,nodeWidth-1,nodeHeight-1);　　}　　//updateScore（）：改變計分牌

40、　　public void updateScore()　　{　　String s="Score:"+snakeModel.score;　　labelScore.setText(s);<b

41、>　　}　　//begin（）：游戲開始，放置貪吃蛇　　void begin()　　{　　if(snakeModel==null||!snakeModel.running)<p&

42、gt;　　{　　snakeModel=new SnakeModel(this,canvasWidth/nodeWidth,　　this.canvasHeight/nodeHeight);　　(new Thread(snakeModel)).start();

43、　　}　　}　　//main（）：主函數(shù)　　public static void main(String[] args)　　{</

44、p>　　GreedSnake gs=new GreedSnake();　　}　　}　　//Node:結(jié)點類　　class Node<p&g

45、t;　　{　　int x;　　int y;　　Node(int x,int y)　　{<p

46、>　　this.x=x;　　this.y=y;　　}　　}　　//SnakeModel:貪吃蛇模型</p&g

47、t;　　class SnakeModel implements Runnable　　{　　GreedSnake gs;　　boolean[][] matrix;// 界面數(shù)據(jù)保存在數(shù)組里　　LinkedList

48、nodeArray=new LinkedList();　　Node food;　　int maxX;//最大寬度　　int maxY;//最大長度　　int direction=2;//方向　　boolean running=fa

49、lse;　　int timeInterval=200;// 間隔時間（速度）　　double speedChangeRate=0.75;// 速度改變程度　　boolean paused=false;// 游戲狀態(tài)　　int score=0;<

50、;p>　　int countMove=0;　　// UP和DOWN是偶數(shù)，RIGHT和LEFT是奇數(shù)　　public static final int UP=2;　　public static final int DOWN=4;　　public static fin

51、al int LEFT=1;　　public static final int RIGHT=3;　　//GreedModel():初始化界面　　public SnakeModel(GreedSnake gs,int maxX,int maxY)　　{&l

52、t;/b>　　this.gs=gs;　　this.maxX=maxX;　　this.maxY=maxY;　　matrix=new boolean[maxX][];　　for(int i=0;i<maxX;++i)<

53、;/p>　　{　　matrix[i]=new boolean[maxY];　　Arrays.fill(matrix[i],false);// 沒有蛇和食物的地區(qū)置false　　}<

54、p>　　//初始化貪吃蛇　　int initArrayLength=maxX>20 ? 10 : maxX/2;　　for(int i=0;i<initArrayLength;++i)　　{<

55、;p>　　int x=maxX/2+i;　　int y=maxY/2;　　nodeArray.addLast(new Node(x,y));　　matrix[x][y]=true;// 蛇身處置true　　}

56、　　food=createFood();　　matrix[food.x][food.y]=true;// 食物處置true　　}　　//changeDirection():改變運動方向　　public void

57、changeDirection(int newDirection)　　{　　if(direction%2!=newDirection%2)// 避免沖突　　{　　direction=newDire

58、ction;　　}　　}　　//moveOn():貪吃蛇運動函數(shù)　　public boolean moveOn()　　{</b&g

59、t;　　Node n=(Node)nodeArray.getFirst();　　int x=n.x;　　int y=n.y;　　switch(direction)　　{

60、　　case UP:　　y--;　　break;　　case DOWN:　　y++;

61、;　　break;　　case LEFT:　　x--;　　break;　　case RIGHT:

62、;　　x++;　　break;　　}　　if((0<=x&&x<maxX)&&(0<=y&&y<maxY))

63、　　{　　if(matrix[x][y])// 吃到食物或者撞到身體　　{　　if(x==food.x&&y==food.y)// 吃到食物

64、　　{　　nodeArray.addFirst(food);// 在頭部加上一結(jié)點　　//計分規(guī)則與移動長度和速度有關(guān)　　int scoreGet=(10000-200*countMove)/timeInterval;　　score+=scoreGet

65、>0 ? scoreGet : 10;　　countMove=0;　　food=createFood();　　matrix[food.x][food.y]=true;　　return true;　　}<

66、;/b>　　else return false;// 撞到身體　　}　　else//什么都沒有碰到　　{　　nodeArray.addFirst(n

67、ew Node(x,y));// 加上頭部　　matrix[x][y]=true;　　n=(Node)nodeArray.removeLast();// 去掉尾部　　matrix[n.x][n.y]=false;　　countMove++;<

68、p>　　return true;　　}　　}　　return false;//越界（撞到墻壁）　　}　　//r

69、un():貪吃蛇運動線程　　public void run()　　{　　running=true;　　while(running)　　{

70、;　　try　　{　　Thread.sleep(timeInterval);　　}catch(Exception e)　　{</p

71、>　　break;　　}　　if(!paused)　　{　　if(moveOn())// 未結(jié)束<p

72、>　　{　　gs.repaint();　　}　　else//游戲結(jié)束　　{　　JOptionPane.show

73、MessageDialog(null,"GAME OVER",　　"Game Over",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);　　break;　　}

74、　　}　　}　　running=false;　　}　　//createFood():生成食物及放置地點<p

75、>　　private Node createFood()　　{　　int x=0;　　int y=0;　　do&l

76、t;/p>　　{　　Random r=new Random();　　x=r.nextInt(maxX);　　y=r.nextInt(maxY);　　}while(matrix[x][y]);</p&g

77、t;　　return new Node(x,y);　　}　　//speedUp():加快蛇運動速度　　public void speedUp()　　{

78、　　timeInterval*=speedChangeRate;　　}　　//speedDown():放慢蛇運動速度　　public void speedDown()　　{<

79、;/p>　　timeInterval/=speedChangeRate;　　}　　//changePauseState(): 改變游戲狀態(tài)（暫?；蚶^續(xù)）　　public void changePauseState()<

80、p>　　{　　paused=!paused;　　}　　}　　四、運行結(jié)果

81、　　五、設計體會　　通過努力，我們完成了貪吃蛇游戲的程序，實現(xiàn)了它的預期的功能，能夠通過鍵盤上的上下左右鍵控制貪吃蛇的運動。這是圖形界面類的程序設計，我們對其有了更深層次的了解，還用到了數(shù)組和結(jié)點等知識。本次課程設計，使我們把書本上的知識運用到實踐上，進一步鞏固了所學。更使我們了解到Java的強大功能，因為手機上的很多其他程序也都是用Java編寫的。通過本次

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