通过Flutter实现一个能在多端运行的扫雷游戏

前言

当我们回忆起小时候的经典电脑游戏，扫雷一定是其中之一。这个简单而富有挑战的游戏不仅考验我们的智力和耐性，而且在完成后还会让我们感到一种无与伦比的成就感。现在，您可以使用Flutter来重新体验这个经典游戏，无论您是Flutter新手还是老手，都能通过本文，让您在Flutter的世界中开发出一个令人满意的扫雷游戏。

代码仓库：<​​https://github.com/taxze6/flutter_game_collection/tree/main/mine_sweeping​​>

注：本文demo未使用任何第三方插件，Flutter版本3.7.3

效果图

话不多说，先上效果图。(包含不同端、不同难度、不同游戏主题)

Windows端	网页端	Android端
iOS	macOS	Linux
暂无设备	暂无设备	暂无设备

开始实现

第一步：定义游戏设置

定义​​GameSetting​​单例类，确保扫雷程序中只有一个实例，并且该实例可以被全局访问，主要用于共享资源。

class GameSetting {
  GameSetting._();
}

然后定义一个私有的、静态的、不可变的 ​​_default​​ 对象，它是 ​​GameSetting​​ 类的默认实例，该实例在第一次使用时被创建。再定义一个 ​​GameSetting​​ 工厂构造函数，它通过返回 _default 对象实现了单例模式的实例化，该工厂构造函数是唯一可以实例化 GameSetting 对象的方法。

static final GameSetting _default = GameSetting._();
factory GameSetting() => _default;

完成了单例类的基本定义，现在再来定义与扫雷相关的，先定义游戏的难度。在扫雷中游戏的难度主要有两部分组成：

• 棋盘格子的数量

///游戏的难度，默认为8*8
int difficulty = 8;

• 雷的数量

///雷的数量 (格子总数 * 0.18 向下取整)，通常扫雷的雷数在0.16-0.2之间。
int get mines => (difficulty * difficulty * 0.18).floor();

最后在定义一些游戏的颜色主题：

List<Color> c_5ADFD0 = [
  Color(0xFF299794),
  Color(0xFF2EC4C0),
  Color(0xFF2EC4C0)
];

List<Color> c_A0BBFF = [
  Color(0xFF5067C5),
  Color(0xFF838CFF),
  Color(0xFFA0BBFF),
];

///默认主题
Color themeColor = Color(0xFF5ADFD0);

第二步：定义游戏参数

在进行扫雷游戏的时候，需要记录棋盘格子上每个格子的参数，记录格子是否被标记为雷、是否被翻开。也需要记录游戏是否获胜、是否踩到了地雷。

late List<List<int>> board; // 棋盘
late List<List<bool>> revealed; // 记录格子是否被翻开
late List<List<bool>> flagged; // 记录格子是否被标记
late bool gameOver; // 游戏是否结束
late bool win; // 是否获胜

其他初始化参数：

late int numRows; // 行数
late int numCols; // 列数
late int numMines; // 雷数

//游戏时间
late int _playTime;

第三步：编写扫雷初始化游戏逻辑

定义了游戏的参数后，在游戏开始时，需要对其进行赋值。

numRows = gameSetting.difficulty;
numCols = gameSetting.difficulty;
numMines = gameSetting.mines;
// 初始化棋盘
board = List.generate(numRows, (_) => List.filled(numCols, 0));
// 初始化格子是否被翻开
revealed = List.generate(numRows, (_) => List.filled(numCols, false));
// 初始化格子是否被标记
flagged = List.generate(numRows, (_) => List.filled(numCols, false));
// 将游戏定义为未结束
gameOver = false;
// 将游戏定义为还未获胜
win = false;

通过​​while​​循环在棋盘上随机放置地雷，直到放置的地雷数量达到预定的 ​​numMines​​。

int numMinesPlaced = 0;
while (numMinesPlaced < numMines) {
  ...
}

使用 ​​Random().nextInt​​ 方法生成两个随机数 i 和 j，分别用于表示棋盘中的行和列。

int i = Random().nextInt(numRows);
int j = Random().nextInt(numCols);

通过​​ board[i][j] != -1​​ 的判断语句，检查这个位置是否已经放置了地雷。如果没有则将 ​​board[i][j] ​​的值设置为 -1，表示在这个位置放置了地雷，并将​​numMinesPlaced​​ 的值加 1。

if (board[i][j] != -1) {
  board[i][j] = -1;
  numMinesPlaced++;
}

放完了地雷，那么就到了扫雷的核心逻辑，计算每个非地雷格子周围的地雷数量，然后将计算得到的地雷数量保存在对应的格子上。具体实现的逻辑为：通过两个嵌套的 ​​for​​ 循环遍历整个棋盘，内层的两个嵌套循环会计算这个格子周围的所有格子中地雷的数量，并将这个数量保存在 ​​count​​ 变量中。

for (int i = 0; i < numRows; i++) {
  for (int j = 0; j < numCols; j++) {
    ...
  }
}

循环中具体的逻辑是：在每个单元格上，如果它不是地雷（值不为为-1）则内部嵌套两个循环遍历当前单元格周围的所有单元格，计算地雷数量并存储在当前单元格中。

if (board[i][j] != -1) {
  int count = 0;
  for (int i2 = max(0, i - 1); i2 <= min(numRows - 1, i + 1); i2++) {
    for (int j2 = max(0, j - 1);
        j2 <= min(numCols - 1, j + 1);
        j2++) {
      if (board[i2][j2] == -1) {
        count++;
      }
    }
  }
  board[i][j] = count;
}

第四步：编写用户交互游戏逻辑

只要用户点击了，就要将格子设置为翻开了。

void reveal(int i, int j) {
  revealed[i][j] = true;
}

当用户点击了一个格子后，我们需要判断以下几点：

• 如果翻开的是地雷

if (board[i][j] == -1) {
  //将所有的地雷翻开,告诉用户所有的地雷位置
  for (int i2 = 0; i2 < numRows; i2++) {
    for (int j2 = 0; j2 < numCols; j2++) {
      if (board[i2][j2] == -1) {
        revealed[i2][j2] = true;
      }
    }
  }
  //游戏结束
  gameOver = true;
  //结束动画
  ...
}

• 如果点击的格子周围都没有雷就自动翻开相邻的空格

if (board[i][j] == 0) {
  for (int i2 = max(0, i - 1); i2 <= min(numRows - 1, i + 1); i2++) {
    for (int j2 = max(0, j - 1); j2 <= min(numCols - 1, j + 1); j2++) {
      if (!revealed[i2][j2]) {
        reveal(i2, j2);
      }
    }
  }
}

• 检查是否胜利

///它会遍历整个棋盘，检查每一个未被翻开的格子是否都是地雷，
bool checkWin() {
  for (int i = 0; i < numRows; i++) {
    for (int j = 0; j < numCols; j++) {
      if (board[i][j] != -1 && !revealed[i][j]) {
        return false;
      }
    }
  }
  return true;
}


if (checkWin()) {
  win = true;
  gameOver = true;
  _timer?.cancel();
  //获胜动画
  ...
}

第五步：封装格子

定义枚举类​​BlockType​​，用于判断不同的状态下显示不同的格子样式。

enum BlockType {
  //数字
  figure,
  //雷
  mine,
  //标记
  label,
  //未标记（未被翻开）
  unlabeled,
}

封装格子的代码其实很简单，根据不同的状态封装即可，这里就不过多展示了。

第六步：游戏布局

此处只分析游戏棋盘的布局。

通过​​GridView.builder​​构建棋盘，使用​​SliverGridDelegateWithFixedCrossAxisCount​​实现每一行具有相同数量的列。

GridView.builder(
  gridDelegate: SliverGridDelegateWithFixedCrossAxisCount(
    crossAxisCount: numCols,
    childAspectRatio: 1.0,
  ),
  itemBuilder: (BuildContext context, int index) {
    ...
  }
)

通过对index的整除和取模，得到行和列，然后根据每个格子的当前状态对封装好的格子布局传入不同的参数。

itemBuilder: (BuildContext context, int index) {
  int i = index ~/ numCols;
  int j = index % numCols;
  BlockType blockType;  
//格子被翻开
 if (revealed[i][j]) {
   //是地雷
   if (board[i][j] == -1) {
     blockType = BlockType.mine;
   } else {
     blockType = BlockType.figure;
   }
 } else {
   //被用户标记
   if (flagged[i][j]) {
     blockType = BlockType.label;
   } else {
     blockType = BlockType.unlabeled;
   }
 }
  return GestureDetector(
    onTap: () => reveal(i, j),
    onDoubleTap: () => toggleFlag(i, j),
    child: BlockContainer(
      backColor: gameSetting.themeColor,
      value: revealed[i][j] && board[i][j] != 0 ? board[i][j] : 0,
      blockType: blockType,
    ),
  );
},

其中，如果双击格子代表标记或取消标记，定义了一个方法​​toggleFlag​​。

///标记雷
void toggleFlag(int i, int j) {
  if (!gameOver) {
    setState(() {
      flagged[i][j] = !flagged[i][j];
    });
  }
}

到这里，就完成了对扫雷这款游戏的实现。更改游戏的主题状态或游戏难度，只需更改不同的初始化参数即可。

优化-第七步：游戏时间

有一个计时器，会大大提高用户玩算法类、解谜类这样游戏的乐趣，例如魔方。在Flutter中通过​​Timer.periodic​​去实现计时器是很简答的，就不过多讲述了，主要看下如何格式化为时钟的形式：

String get playTime {
  int minutes = (_playTime ~/ 60); // 计算分钟数
  int seconds = (_playTime % 60); // 计算秒数
  //padLeft方法用于补齐不足两位的数字，第一个参数是补齐后的字符串总长度，第二个参数是用于补齐的字符。
  return '${minutes.toString().padLeft(2, '0')}:${seconds.toString().padLeft(2, '0')}';
}

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