基于Java Swing（GUI）的拼图游戏【100012114】

# 拼图小游戏的设计与实现 ## 1 课程设计目的 《面向对象程序设计》是一门实践性很强的计算机专业基础课程，课程设计是学习完该课程后进行的一次较全面的综合练习。其目的在于通过实践加深学生对面向对象程序设计的理论、方法和基础知识的理解，掌握使用 Java 语言进行面向对象设计的基本方法，提高运用面向对象知识分析实际问题、解决实际问题的能力。 ## 2 课程设计任务与要求： 课程设计可选用 Eclipse、JBuilder、NetBeans 等作为开发平台以提高开发效率，通过资料查阅和学习尽可能熟练掌握其中一种集成开发环境。 认真完成需求分析，建议采用 UML 建模技术进行系统的分析设计，在画出系统用例图和类图，并将 UML 图复制到设计报告中。认真按时完成课程设计报告，课程设计报告内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体要求见设计报告模板。 通过这次设计，要求掌握以下内容： 1. 面向对象技术中的继承与多态（重载和覆盖）机制、各种修饰符的使用 2. 类、包、接口的定义与使用 3. 常用工具类与算法的实现（数组、向量、字符串、链表） 4. java.awt、javax.swing 中常用标准 GUI 组件及相应的事件处理 5. Java 的异常处理机制 6. Java 的数据库连接技术 7. Java 的多线程技术与动画制作 8. Java 的网络编程 课程设计要求： 运用多线程和多媒体技术设计一个简单的益智类小游戏，游戏内容自行构思，不得直接利用网上现有游戏程序，要求有人机交互和界面动画，游戏过程中有声音效果，游戏成绩能记录、显示。 课程设计题目： 拼图游戏是一个简单的小程序，游戏规则如下：将一张大图分成 9 张小图，然后任意挑 8 张图，随意放在 3 行 3 列的矩阵中。通过点击鼠标移动打乱的 8 张图片，让其复原成原来的顺序，玩家就胜利了，游戏就结束了。在游戏结束之后，算出玩家完成游戏所需的步数。 ## 3 课程设计说明书 ### 3.1 需求分析 拼图游戏是一款非常经典的小游戏，因为它不仅没有难度，还十分有趣，因此很适合小孩子和老人玩。拼图游戏的设计对语言的提高都会是一个很好的锻炼，还可以通过 Java 语言得到一个提升。 玩游戏没有难度，但是设计起来还是有一定的复杂度的，还是有点困难的。它涉及的方面比较广，知识面也多，因此设计之前就要好好的考虑再设计，否则会很难开发。这款游戏的设计过程中，将会涉及到图形界面的显示与更新、数据的收集与更新，另外，还要涉及到一些应用类的继承等等。因此，利用 Java 设计这款游戏会有困难，但是同样的，只要能设计好这款游戏，将会大大的提高 Java 的设计水平以及系统的设计能力。另外，在设计开发过程中，还要学会处理好各个类直接的继承关系，处理好个各类之间相应的封装技巧，最重要的是，还要协调好各个模块之间的逻辑依赖关系和数据通信关系。设计肯定会有难度，只要注意技巧，理清每个模块之间的关系，再加上自己的思路，慢慢的设计，一定会设计出一个很好的方案。 ### 3.2 概要设计 运行程序之后，出来游戏的主界面，然后单击鼠标移动数字模块，这样游戏就算开始了。然后就一直移动数字模块，直到数字变成从 1 到 8 的顺序为止，这样游戏就算完成了。最后跳出一个文本框，显示玩家完成这个游戏一共花了多少步。 功能模块图：  ### 3.3 详细设计 游戏主要分为 5 个部分，分别是：开始游戏、游戏操作、游戏完成、显示游戏成绩、结束游戏。在游戏进行过程中，玩家随时可以单击鼠标暂停游戏，游戏成绩是玩家完成游戏所需的步骤，将其统计出来的，统计是步骤，并不是完成的时间。因此，玩家在每走一步之前都要想清楚，并不急于下手，游戏没有时间限制，这样既可以提高玩家的思维能力，也可以提高游戏的效率。 流程图：  界面实现： 在 3 行 3 列的矩阵中有 9 个小方块，8 个带有数值的键，一个空白键，都是随机产生的，放在 is[]数组中。空白键的数值为 9，不显示数值，将数组的值作为显示的 8 个按键的名字。 主要程序代码： ```c++ public class Games extends JFrame implements ActionListener { private JButton buttons[][]; private Container container; private GridLayout layout; private int count = 0, is[] = new int[8]; public Games() { super("拼图游戏"); layout = new GridLayout(3, 3); container = getContentPane(); container.setLayout(layout); buttons = new JButton[3][3]; int locate1, locate2; for (locate1 = 0; locate1 < 8; locate1++) { int g = new Random().nextInt(8) + 1; is[locate1] = g; for (locate2 = locate1 - 1; locate2>=0 ; locate2--) { if (is[locate1] == is[locate2]) break; } if (locate2 != -1) locate1--; } int temp = 0; int r = new Random().nextInt(3); int l = new Random().nextInt(3); for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { if (r == i && l == j) { buttons[i][j] = new JButton("9"); container.add(buttons[i][j]); buttons[i][j].setVisible(false); } else { buttons[i][j] = new JButton("" + is[temp++]); container.add(buttons[i][j]); } buttons[i][j].addActionListener(this); } } setSize(300, 300); setVisible(true); } ``` 功能实现： 由于计算量小所以单独分析，通过二维数组的调控让游戏一直在运行，直到游戏完成。假如从 1 到 8 已经排列完成，计算花费了几步完成游戏，最后弹出对话框，显示共移动的步数。 1 到 8 排列部分代码： ```c++ public void actionPerformed(ActionEvent event) { JButton b = (JButton) event.getSource(); if (b == buttons[0][0]) { if (buttons[0][1].getText().equals("9")) { buttons[0][1].setText("" + buttons[0][0].getText()); buttons[0][1].setVisible(true); buttons[0][0].setText("9"); buttons[0][0].setVisible(false); count++; } else if (buttons[1][0].getText().equals("9")) { buttons[1][0].setText("" + buttons[0][0].getText()); buttons[1][0].setVisible(true); buttons[0][0].setText("9"); buttons[0][0].setVisible(false); count++; } } else if (b == buttons[1][1]) { if (buttons[0][1].getText().equals("9")) { buttons[0][1].setText("" + buttons[1][1].getText()); buttons[0][1].setVisible(true); buttons[1][1].setText("9"); buttons[1][1].setVisible(false); count++; } if(buttons[0][0].getText().equals("1")&&buttons[0][1].getText().equals("2")&& buttons[0][2].getText().equals("3")&&buttons[1][0].getText().equals("4")&& buttons[1][1].getText().equals("5")