Как сделать игру в блокноте windows крестики нолики
Обновлено: 05.07.2024
Перед прочтением данной статьи рекомендую ознакомиться с предыдущей, «Быстрый старт с Java: начало», поскольку ожидается, что читатель владеет материалом, изложенным в ней — знает о переменных, условиях, циклах и импорте классов. Сегодня мы углублим знания о Java, создавая игру «Крестики-нолики», которая работает в командной строке (консоли). В процессе будет рассмотрена работа с массивами, а также некоторые аспекты объектно-ориентированного программирования (нестатические методы, нестатические поля, конструктор).
Массивы
При написании игры используется массив, поэтому давайте для начала рассмотрим, что это. Массивы хранят набор однотипных переменных. Если переменная похожа на коробочку, с написанным на боку типом, именем и со значением внутри, то массив похож на блок таких коробочек. И тип, и имя у блока одно, а доступ к той или иной коробочке (значению) происходит по номеру (индексу).
В Java массивы являются объектами, их создают с помощью директивы new . При создании указываем количество элементов массива или инициализируем его набором значений. Приведенный код иллюстрирует оба варианта:
С элементами массива можно работать как с обычными переменными, присваивая им результат выражения и читая хранимые значения. При этом в квадратных скобках указывается индекс элемента массива. Индексация в Java идёт с 0 (с нуля). Первый цикл инициализирует элементы массива arr при помощи значений из массива arrInit . Каждый массив имеет поле length , содержащее количество его элементов. Второй цикл выводит элементы массива в консоль, используя второй вариант for — без счётчика цикла.
Методы
Кроме main() класс может содержать и другие методы. Рассмотрим в качестве примера класс с методом add() , который вычисляет и возвращает сумму двух значений, переданных как параметры. Обратите внимание на тип int , который стоит перед именем метода — это тип возвращаемого значения. Две переменные в скобках — параметры. Совокупность имени и параметров называют сигнатурой метода. Вызов метода происходит по имени, в скобках указывают передаваемые значения. В методе они попадают в параметры-переменные. Команда return возвращает результат сложения этих двух переменных и обеспечивает выход из метода.
Слово static означает, что метод статический. Если мы обращается к какому-либо методу из статического метода, то вызываемый тоже должен быть статическим. Вот почему add() статический — он вызывается из статического main() . Использование статических методов — скорее исключение, чем правило, поэтому давайте посмотрим как сделать add() нестатическим.
Решение одно — создать объект на основании класса. И затем вызывать метод через точку после имени объекта. В этом случае метод может быть нестатическим. Представленный ниже код это иллюстрирует.
Поля класса
Переменные существуют в рамках лишь того метода, где они объявлены. А если нужна переменная, доступная во всех методах класса, то пришло время использовать поля. Поля объявляются подобно переменным, с указанием типа и имени. Но располагаются они не в методах, а прямо в теле класса. Подобно методам, они могут быть статическими и нестатическими. Нестатические поля, как и методы, доступны только после создания объекта.
Приведённый выше код иллюстрирует работу с нестатическим полем int a . Описание полей принято размещать первыми в коде класса, затем идут описания методов. Возможность обращаться к полю (запись, чтение) мы получаем только после создания объекта. Также видно, что это поле доступно во всех нестатических методах объекта, а в статическом main() — через точку после имени объекта.
Крестики-нолики. Шаблон класса
Приступим к написанию кода игры. Начнём с шаблона класса и определения нужных полей. Именно это содержит приведённый ниже код. Первые две строки — импорт классов. Первыми в теле класса идут описания полей, затем методов. Метод main() используется для создания объекта (так как поля и методы нестатические) и вызова метода game() с игровой логикой.
В качестве полей используем три символьные константы: SIGN_X , SIGN_O и SIGN_EMPTY . Их значения нельзя изменять, об этом говорит модификатор final . Двумерный символьный массив table будет нашим игровым полем. Потребуется также объект random для генерации ходов компьютера и scanner для ввода данных от пользователя.
Имена методов принято писать с маленькой буквы. Однако в коде мы видим метод TicTacToe() — есть ли тут нарушение? Нет, поскольку этот метод особенный и в объектно-ориентированном программировании называется конструктор. Конструктор вызывается сразу после того, как объект создан. Его имя, как видим, должно совпадать с именем класса. Мы используем конструктор для инициализации полей.
Игровая логика
Игровая логика располагается в методе game() и базируется на бесконечном цикле while . Ниже в фрагменте кода последовательность действий описана через комментарии:
При написании рабочего кода, каждое действие — например, «ход человека», «ход компьютера», «проверка» — мы заменим на вызов соответствующего метода. При возникновении выигрышной или ничейной ситуации (все клетки таблицы заполнены), выходим из цикла с помощью break , завершая игру.
Реализация вспомогательных методов
Пришло время написать код методов, вызываемых в game() . Самый первый, initTable() , обеспечивает начальную инициализацию игровой таблицы, заполняя её ячейки «пустыми» символами. Внешний цикл, со счетчиком int row , выбирает строки, а внутренний, со счётчиком int col , перебирает ячейки в каждой строке.
Также потребуется метод, отображающий текущее состояние игровой таблицы printTable() .
В методе turnHuman() , который позволяет пользователю сделать ход, мы используем метод nextInt() объекта scanner , чтобы прочитать два целых числа (координаты ячейки) с консоли. Обратите внимание как используется цикл do-while : запрос координат повторяется в случае, если пользователь укажет координаты невалидной ячейки (ячейка таблицы занята или не существует). Если с ячейкой всё в порядке, туда заносится символ SIGN_X — «крестик».
Валидность ячейки определяет метод isCellValid() . Он возвращает логическое значение: true — если ячейка свободна и существует, false — если ячейка занята или указаны ошибочные координаты.
Метод turnAI() похож на метод turnHuman() использованием цикла do-while . Только координат ячейки не считываются с консоли, а генерируются случайно, при помощи метода nextInt(3) объекта random . Число 3, передающееся как параметр, является ограничителем. Таким образом, генерируются случайные целые числа от 0 до 2 (в рамках индексов массива игровой таблицы). И метод isCellValid() снова позволяет нам выбрать только свободные ячейки для занесения в них знака SIGN_O — «нолика».
Осталось дописать два последних метода — проверка победы и проверка на ничью. Метод checkWin() проверяет игровую таблицу на «победную тройку» — три одинаковых знака подряд, по вертикали или горизонтали (в цикле), а также по двум диагоналям. Проверяемый знак указан как параметр char dot , за счёт чего метод универсален - можно проверять победу и по «крестикам» и по «ноликам». В случае победы возвращается булевское значение true , в противном случае — false.
Метод isTableFull() во вложенном двойном цикле проходит по всем ячейкам игровой таблицы и, если они все заняты, возвращает true . Если хотя бы одна ячейка ещё свободна, возвращается false.
Теперь осталось собрать все эти методы внутри TicTacToe . Последовательность их расположения в теле класса не важна. А после этого можно попробовать сыграть с компьютером в крестики-нолики.
Заключение
На всякий случай прилагаю мой telegram — @biblelamp. Если вас заинтересовала тема, рекомендую почитать «Java-программирование для начинающих» Майка МакГрата и «Изучаем Java» Кэти Сьерра и Берт Бейтс.
Другие статьи из серии «Быстрый старт с Java»:
Если язык Java вас заинтересовал — приглашаем на факультет Java-разработки. Если ещё не совсем уверены — посмотрите истории успеха наших Java-выпускников:
Java — это не только язык, это целая экосистема, включающая в себя средства разработки, платформу для запуска готовых приложений, огромный свод документации и активное сообщество. Одним из преимуществ Java на начальном этапе была кросс-платформенность (принцип — «написано один раз — запускается везде»).
Дело в том, что программа на Java исполняется не на прямую процессором компьютера, а виртуальной машиной Java (JVM). Это позволяет абстрагироваться от многих нюансов конкретных платформ. Программу, написанную на Java, можно без изменений кода запускать на Windows, Linux, MacOS и других операционных системах (если, конечно, программа не использует специфичные для ОС функции).
Кто застал начало 2000х, наверное помнит огромное количество мобильных телефонов (тогда еще они не были смартфонами), на каждом телефоне была по сути своя маленькая ОС, но при этом почти на каждом можно было запустить Java игру или приложение.
На сегодняшний день Java по-прежнему входит в топ языков для изучения, а Java как платформа — в топ используемых технологий в мире IT и смежных областях.
Сегодня мы начнем изучать Java, причем сразу с примера игры «Крестики-нолики».
Итак, поехали. Надеюсь как установить java SDK ты уже разобрался. Мы будем писать код в IDE IntelliJ IDEA, но если у вас какая-то другая, например Eclipse, то разницы большой не будет.
Итак, создаем новый проект: нажимаем «create new project», выбираем java и щелкаем «next» до окна, где требуется ввести имя проекта, вводим TicTacToe (крестики-нолики). В некоторых случаях на этапе создания потребуется выбрать шаблон проекта, тогда смело выбирай что-либо похожее на JavaConsoleApplication.
После этого нажимаем «Finish». Idea немного подумает и сгенерирует нам проект с классом Main, в котором определена функция main().
Внутри нашего класса Main описана функция main(), в Java с этой функции начинается исполнение программы, это точка входа в наше приложение. Сейчас там написан только автоматический комментарий (комментарии в Java начинаются с двух символов //). Попробуем кое-что добавить в наш код и проверить работоспособность приложения. Внутри функции main() допишем две строки:
Встроенная функция println() просто выводит на экран текстовую информацию. Запустим наше приложение (нажимаем shift-F10 или зеленый треугольник). Внизу, во вкладке run появится вывод нашей программы:
Функция main() отработала и закончилась, вместе с ней закончилась наша программа.
В игре пользователю конечно захочется взаимодействовать с программой более продвинутым способом, поэтому нам понадобится окно. Набираем внутри функции main() следующие строки:
Смысл большинства строк понятен из комментариев к ним, отдельно отмечу строку window.setLayout() — здесь устанавливается менеджер расположения, который будет применяется к компонентам, добавляемым в наше окно. Менеджер BorderLayout может располагать новые компоненты относительно сторон света (North(верх), West(слева), East(справа), South(низ)), Center (центр)). По умолчанию он располагает компоненты по центру. Подробнее с менеджерами расположения можно познакомиться в документации.
Теперь, если запустить нашу программу, мы увидим окно:
Пока в этом окне ничего нет. Создадим свой компонент, который и будет отрисовывать графику игры.
И в появившемся меню выбираем пункт «New» → «Java Class». В окне создания класса набираем его имя «TicTacToe» и нажимаем «Enter».
У нас в проекте появился еще один класс. В главное окно можно добавлять только объекты класса JComponent, кроме того, нам нужна область для рисования. Поэтому наследуем наш класс TicTacToe от JComponent. Ой сколько непонятных слов! Сейчас постараюсь пояснить.
Наследование классов — это как создание уточненного шаблона на базе существующего. Например, есть класс Стол, описывающий идею стола вообще. Но нам очень часто приходится создавать столы на четырех ногах с деревянной столешницей, поэтому для удобства мы можем уточнить идею класса Стол и создать шаблон ДеревянныйСтол — он будет иметь все те же основные свойства, что и родительская идея, но зато часть свойств у него уже определены и понятны — это число ног, равное четырем и материал столешницы — дерево.
С JComponent то же самое — данный класс реализует идею некоторого графического компонента пользовательского интерфейса. Такой компонент можно добавить в окно и он умеет как-то себя отрисовывать. Например, класс JButton — наследник класса JComponent, это компонент, который выглядит, как кнопка и умеет показывать анимацию клика мышкой.
Здесь же, наследуя класс JComponent, мы создадим свой компонент, в котором сможем рисовать то, что нам нужно.
Читайте также: