魔板游戏Java课程设计报告.docx
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魔板游戏Java课程设计报告
1设计目的
本次课程设计是通过Java语言编制一个魔板游戏，它是一款经典的智力游戏。
而Java语言是当今较为流行的网络编程语言，它具有面向对象、跨平台、分布应用等特点。
这次课程设计，还有利于加深对Java课程的进一步了解，也可以巩固所学Java语言基本知识，增进Java语言编辑基本功，掌握JDK、Editplus、Eclipse、JCreator等开发工具的运用，拓宽常用类库的应用。
使学生通过该教学环节与手段，把所学课程及相关知识加以融会贯通，全面掌握Java语言的编程思想及面向对象程序设计的方法。
利用所学高级语言的语法特性，结合数据结构算法、网络知识、文件处理和数据库等知识完成综合题目的设计和代码实现，并培养锻炼分析程序、撰写报告等能力。
2总体设计
在设计魔板游戏时，要编写7个Java源文件：
PuzzleGame.java、PuzzlePad.java、Point.java、Block.java、HandleImage.java、VerifySuccess.java和HandleMove.java。
魔板游戏除了需要编写的上述7个Java源文件所给出的类外，还需要Java系统提供的一些重要的类，如JMenuItem、JButton和JRadioButton等类。
魔板游戏所用到的一些重要的类以及之间的组合关系如图1所示。
图2-1程序模块
3关键技术
3.1系统的功能模块划分
在设计魔板游戏时，需要编写3个java源文件：
PuzzleFrame.java、PuzzlePad.java、SquarePoint.java。
魔板游戏除了需要编写的上述3个Java源文件所给出的类外，还需要Java系统提供的一些重要的类，如JMenuItem、JButton和JRadioButton等类。
3.1.1PuzzleFrame.java类模块
PuzzleFrame类负责创建魔板游戏的主窗口，该类含有main方法，程序从该类开始。
PuzzleFrame类的成员变量中有4种重要类型的对象：
PuzzlePad、JmenuItem、JRadioButton和JButton。
PuzzleFrame类的主要成员的作用将在后面的详细设计中阐述，PuzzleFrame类主要成员变量（属性）和主要方法如表3-1、3-2所示。
成员变量描述
变量类型
名称
魔板
开始游戏的按钮
选择玩法
PuzzlePad
Jbutton
JradioButton
PuzzlePad
开始
数字玩法，图像玩法
表3-1PuzzleFrame.java主要成员变量（属性）
名称
功能
备注
PuzzleFrame
actionPerformed
main
创建程序主窗口
处理ActionEvent事件
程序开始运行的方法
构造方法
接口方法
表3-2PuzzleFrame.java主要方法
3.1.2PuzzlePad.java类模块
PuzzlePad类创建的对象是PuzzleFrame类最重要的成员之一，代表“魔板”。
该类的成员变量中有5种重要类型的对象：
Point、Block和Image。
PuzzlePad类类主要成员变量（属性）和主要方法如表3-3、3-4所示。
描述
变量类型
名称
魔板中的行数和列数
魔板中方块的宽和高
魔板中二维点数组
魔板中而为方块数组
模板可能用到的图像
int
int
SquarePoint[][]
JButton
Image
rows,colums
width,height
point
block
image
表3-3PuzzlePad.java主要成员变量（属性）
名称
功能
备注
PuzzlePad
随机排列数字
随机排列图像
paintComponent
actionPerformed
创建魔板对象
随机排列魔板中方块上的数字
随机排列魔板中方块上的图像
绘制图像
处理ActionEvent事件
构造方法
接口方法
表3-4PuzzlePad.java主要方法
3.1.3SquarePoint.java类模块
SquarePoint类负责创建确定位置的对象，使用Point对象可以确定Block对象在PuzzlePad对象中的位置，即确定“方块”在“魔板”中的位置。
SquarePoint.java类主要成员变量（属性）和主要方法如表3-5、3-6所示。
描述
变量类型
名称
判断点上是否有方块
点上的方块对象
boolean
JButton
有方块
block
表3-5SquarePoint.java主要成员变量（属性）
名称
功能
备注
SquarePoint
get有方块
set有方块
setBlock
getBlock
创建“点”对象
判断点上是否有方块
设置点上是否有方块
在点上放置方块
获取点上的方块
构造方法
表3-6SquarePoint.java主要方法
4．程序流程
根据对模板游戏的功能分析，设计得到魔板游戏总流程，如图4-1所示：
图4-1系统流程图
流程解释：
程序分为两种玩法，数字玩法和图片玩法，又分为初级和高级两种模式，进入游戏选择游戏难度，后选择玩法，数字或图片玩法，系统将各切片顺序打乱，移动切片，判断顺序是否正确，正确游戏结束，不正确继续移动，程序结束。
5主要源代码
5.1PuzzleFrame模块源程序
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
importjavax.swing.*;
publicclassPuzzleFrameextendsJFrameimplementsActionListener
{
PuzzlePadpuzzlePad;
JButton开始;
JMenuBarbar;
JMenufileMenu;
JMenuItem初级,高级;
JRadioButton数字玩法,图像玩法;
ButtonGroupgroup=null;
Containercon=null;
publicPuzzleFrame（）
{
bar=newJMenuBar（）;
fileMenu=newJMenu（"魔板游戏"）;
初级=newJMenuItem（"初级"）;
高级=newJMenuItem（"高级"）;
fileMenu.add（初级）;
fileMenu.add（高级）;
bar.add（fileMenu）;
setJMenuBar（bar）;
初级.addActionListener（this）;
高级.addActionListener（this）;
开始=newJButton（"开始玩"）;
开始.addActionListener（this）;
group=newButtonGroup（）;
数字玩法=newJRadioButton（"数字玩法",true）;
图像玩法=newJRadioButton（"图像玩法",false）;
group.add（数字玩法）;
group.add（图像玩法）;
puzzlePad=newPuzzlePad（3,3,50,50）;
con=getContentPane（）;
con.add（puzzlePad,BorderLayout.CENTER）;
JPanelpNorth=newJPanel（）;
pNorth.add（数字玩法）;
pNorth.add（图像玩法）;
pNorth.add（开始）;
con.add（pNorth,BorderLayout.NORTH）;
con.validate（）;
addWindowListener（newWindowAdapter（）
{publicvoidwindowClosing（WindowEvente）
{
System.exit（0）;
}
}）;
setVisible（true）;
setBounds（100,50,440,360）;
validate（）;
}
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）
{if（e.getSource（）==开始）
{
if（数字玩法.isSelected（））
{
puzzlePad.随机排列数字（）;
}
elseif（图像玩法.isSelected（））
{
puzzlePad.随机排列图像（）;
}
}
elseif（e.getSource（）==初级）
{
con.remove（puzzlePad）;
puzzlePad=newPuzzlePad（3,3,50,50）;
con.add（puzzlePad,BorderLayout.CENTER）;
con.validate（）;
this.validate（）;
}
elseif（e.getSource（）==高级）
{
con.remove（puzzlePad）;
puzzlePad=newPuzzlePad（4,4,50,50）;
con.add（puzzlePad,BorderLayout.CENTER）;
con.validate（）;
this.validate（）;
}
}
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
newPuzzleFrame（）;
}
}
5.2PuzzlePad模块源程序
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
importjavax.swing.*;
importjavax.swing.border.*;
importjava.util.Vector;
importjava.awt.image.*;
publicclassPuzzlePadextendsJPanelimplementsActionListener
{
introws,colums;
intwidth,height;
SquarePointpoint[][];
JButtonblock[][];
Vectorvector;
intleftX=50,leftY=50;
Imageimage=null;
Toolkittool=null;
MediaTrackermt;
int图像的宽,图像的高;
ImageblockImage[];
boolean画图像=true;
publicPuzzlePad（intr,intc,intw,inth）
{
setLayout（null）;
vector=newVector（）;
rows=r;
colums=c;
width=w;
height=h;
tool=getToolkit（）;
try
{
image=tool.createImage（"dog.jpg"）;
mt.addImage（image,1）;
mt.waitForAll（）;
}
catch（Exceptione）
{
}
block=newJButton[rows][colums];
point=newSquarePoint[rows][colums];
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
if（（i==rows-1）&&（j==colums-1））
{
}
else
{
block[i][j]=newJButton（）;
block[i][j].setSize（width,height）;
block[i][j].addActionListener（this）;
vector.add（block[i][j]）;
}
}
}
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
point[i][j]=newSquarePoint（50+j*width,50+i*height）;
if（（i==rows-1）&&（j==colums-1））
{
}
else
{
point[i][j].setBlock（block[i][j],this）;
}
}
}
}
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）
{
JButtonbutton=（JButton）e.getSource（）;
intx=button.getBounds（）.x;
inty=button.getBounds（）.y;
intm=0,n=0;
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
if（point[i][j].getX（）==x&&point[i][j].getY（）==y）
{
m=i;
n=j;
}
}
}
int上=Math.max（0,m-1）;
int下=Math.min（rows-1,m+1）;
int左=Math.max（0,n-1）;
int右=Math.min（colums-1,n+1）;
if（point[上][n].get有方块（）==false）
{
point[上][n].setBlock（button,this）;
point[m][n].set有方块（false）;
}
elseif（point[下][n].get有方块（）==false）
{
point[下][n].setBlock（button,this）;
point[m][n].set有方块（false）;
}
elseif（point[m][左].get有方块（）==false）
{
point[m][左].setBlock（button,this）;
point[m][n].set有方块（false）;
}
elseif（point[m][右].get有方块（）==false）
{
point[m][右].setBlock（button,this）;
point[m][n].set有方块（false）;
}
}
publicvoid随机排列数字（）
{
vector.removeAllElements（）;
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
if（（i==rows-1）&&（j==colums-1））
{
}
else
{
vector.add（block[i][j]）;
}
}
}
inti=1;
while（vector.size（）>0）
{
intn=（int）（Math.random（）*vector.size（））;
JButtonb=（JButton）vector.elementAt（n）;
b.setText（""+i）;
b.setIcon（null）;
b.setBorder（BorderFactory.createLineBorder（Color.blue,1））;
vector.remove（n）;
i++;
}
画图像=false;
repaint（）;
}
publicvoid随机排列图像（）
{
try
{
图像的宽=image.getWidth（this）;
图像的高=image.getHeight（this）;
intw=图像的宽/colums;
inth=图像的高/rows;
blockImage=newImage[rows*colums];
intk=0;
PixelGrabberpg=null;
ImageProducerip=null;
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
intpixels[]=newint[w*h];
pg=newPixelGrabber（image,j*w,i*h,w,h,pixels,0,w）;
pg.grabPixels（）;
ip=newMemoryImageSource（w,h,pixels,0,w）;
blockImage[k]=tool.createImage（ip）;
k++;
}
}
vector.removeAllElements（）;
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
if（（i==rows-1）&&（j==colums-1））
{
}
else
{
vector.add（block[i][j]）;
}
}
}
intnum=0;
while（vector.size（）>0）
{
intn=（int）（Math.random（）*vector.size（））;
JButtonb=（JButton）vector.elementAt（n）;
b.setIcon（newImageIcon（blockImage[num]））;
b.setBorder（null）;
b.setText（""）;
vector.remove（n）;
num++;
}
画图像=true;
repaint（）;
}
catch（Exceptionee）
{
}
}
publicvoidpaintComponent（Graphicsg）
{
super.paintComponent（g）;
g.setColor（Color.black）;
g.fillRect（leftX,leftY,colums*width,rows*height）;
if（画图像==true）
{
g.drawImage（image,colums*width+80,height,colums*width,rows*height,this）;
for（inti=0;i{
g.setColor（Color.white）;
g.drawLine（colums*width+80,height+i*height,
colums*width+80+colums*width,height+i*height）;
}
for（intj=0;j{
g.drawLine（colums*width+80+j*width,height,
colums*width+80+j*width,height+rows*height）;
}
g.setColor（Color.black）;
g.fillRect（colums*width+80+（colums-1）*width,
height+（rows-1）*height,width,height）;
}
}
}
5.3SquarePoint类模块源程序
importjava.awt.*;
importjavax.swing.JButton;
publicclassSquarePoint
{
intx,y;
boolean有方块;
JButtonblock=null;
Containercon=null;
publicSquarePoint（intx,inty）
{
this.x=x;
this.y=y;
}
publicbooleanget有方块（）
{
return有方块;
}
publicvoidset有方块（booleanboo）
{
有方块=boo;
}
publicintgetX（）
{
returnx;
}
publicintgetY（）
{
returny;
}
publicvoidsetBlock（JButtonblock,Containercon）
{
this.con=con;
this.block=block;
con.add（block）;
block.setLocation（x,y）;
有方块=true;
con.validate（）;
}
publicJButtongetBlock（）
{
returnblock;
}
}
6运行结果及结论
6.1测试方案
游戏难度级别分别设置为数字玩法图片玩法，进行测试。
用java解释器运行主类：
E:
\Eclipse（实验）\javaPuzzleFrame
6.2运行结果
图6-1数字玩法测试结果
图6-2图片玩法测试结果
本程序实现的游戏分为初级和高级模式，可以在单机选择级别之后进行选择级别模式。
初级的话共分为9格魔板，一个为空，8个魔板上下左右自由移动，直至排列完成；高级的话分为16格魔板，一个为空，15个魔板上下左右自由移动，直至排列完成。
该游戏可分为数字玩法和图像玩法，在单击图像玩法或者数字玩法之后可以进行相应的玩法选择，选择之后单击开始。
如果玩家想重新开始，只需要再次单击开始按钮即可。
6.3小结
通过这次实验，使我在软件开发方面也累积了不少经验，对java的知识重要性的认识更深了。
通过设计过程的锻炼，自己分析问题和解决问题的能力都得到了锻炼和提高，完善了自己的知识结构，加深了对所学知识的理解。
通过课程设计，我学习到不少的JAVA编程语言的知识，但由于自己的理论知识水平有限，实践知识和设计经验不足，在设计过程中难免存在一些问题，甚至错误。
这些我会在以后的工作学习和实践中加以改进和提高。
7.参考文献
1.Java面向对象的程序设计董小园清华大学出版社参考页数P160-P317
2.Java程序设计自学手册王国辉,李钟尉,王毅北京:
人民邮电出版社参考页数P288-P331
3.Java语言与面向对象程序设计刘洋,陈裼祯,李马宏北京:
机械工业出版社参考页数P67-P128
4.Java2从入门到精通陈国
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