教你用Js写一个简单的五子棋小游戏

这里的五子棋只做一些基础的功能,对于相对专业的规则不做处理。

那么该五子棋实现的规则和功能如下:

  • 整体功能采用canvas实现
  • 行列都规定 20 个数量,那么棋子的行列数量是 20 + 1
  • 棋盘数据采用稀疏数组格式
  • 棋子:0 为黑色,1 为白色
  • 可以悔棋
  • 胜负结束判断

棋盘绘制

<template>
  <div class="gobang">
    <canvas id="my-canvas" ref="canvasRef" width="640" height="640" @click="canvasClick">
    </canvas>
  </div>
</template>

<script lang="ts" setup>

type GobangData = (0 | 1 | undefined)[][]

/* 一些常量 */
// canvas dom 元素
const canvasRef = ref<InstanceType<typeof HTMLCanvasElement>>()
// 行列数
const rcs = 20
// 行列的间隔距离
const gap = 30
// 棋子的半径
const radius = 12
// 棋盘的边距
const padding = 20
// 是否结束标记
const gameOver = ref(false)
// 当前下棋方
let current = ref<0 | 1>(1)
// canvas 的 2d 实例
let ctx: CanvasRenderingContext2D

// 初始化棋盘数据
let data: GobangData = new Array(rcs + 1).fill(0).map(() => new Array(rcs + 1))

</script>

<style lang="scss" scope>
.gobang {
  width: 640px;
  margin: 0 auto;
}
.header {
  margin-bottom: 10px;
  display: flex;
  justify-content: space-between;

  .btns button {
    margin-left: 10px;
    padding: 0 5px;
  }
}
#my-canvas {
  background-color: #e6a23c;
  border-radius: 4px;
}
</style>

棋盘绘制

/**
 * 绘制棋盘
 * @param ctx canvas的2d实例
 * @param number 行列数
 * @param gap 行列间隔距离
 * @param padding 棋盘边距
 */
const drawChessboard = (
  ctx: CanvasRenderingContext2D, rcs: number, gap: number, padding: number
) => {
  ctx.beginPath()
  ctx.lineWidth = 1

  // 行
  for (let i = 0; i <= rcs; i++) {
    ctx.moveTo(padding + gap * i, padding)
    ctx.lineTo(padding + gap * i, padding + gap * rcs)
  }
  // 列
  for (let i = 0; i <= rcs; i++) {
    ctx.moveTo(padding, padding + gap * i)
    ctx.lineTo(padding + gap * rcs, padding + gap * i)
  }
  ctx.strokeStyle = '#000'
  ctx.stroke()
  ctx.closePath()

  // 绘制中心圆点  
  ctx.beginPath()
  ctx.arc(
    padding + gap * rcs / 2, padding + gap * rcs / 2, 5, 0, 2 * Math.PI
  )
  ctx.fillStyle = '#000'
  ctx.fill()
  ctx.closePath()
}

棋子的绘制

我们需要在行列线条交接的地方需要放置棋子,所以我们每次绘制需要循环棋盘的数据,根据棋盘数据在指定的地方绘制棋子

/**
 * 绘制棋子,先循环列,再循环行
 * @param ctx canvas的2d实例
 * @param data 棋盘数据
 * @param number 行列数
 * @param gap 行列间隔距离
 * @param padding 棋盘边距
 * @param radius 棋子的半径
 */
const drawPieces = (
  ctx: CanvasRenderingContext2D,
  data: GobangData,
  gap: number,
  padding: number,
  radius = 12
) => {
  const m = data.length, n = data[0].length
  for (let i = 0; i < m; i++) {
    const cj = i * gap + padding + 6 - padding
    const sj = padding + i * gap
    for (let j = 0; j < n; j++) {
      // 值为 undefined 时跳过
      if (data[i][j] === undefined) {
        continue
      }
      const ci = j * gap + padding + 6 - padding
      const si = padding + j * gap
      if (!data[i][j]) {
        // 值为 1 时,绘制黑棋
        drawBlackPieces(
          ctx, ci, cj, si, sj, radius
        )
      } else {
        // 值为 0 时,绘制黑棋
        drawWhitePieces(
          ctx, ci, cj, si, sj, radius
        )
      }
    }
  }
}

黑白子的绘制,只是颜色不一样

// 绘制白子
function drawWhitePieces(
  ctx: CanvasRenderingContext2D, ci: number, cj: number, si: number, sj: number, radius = 12
) {
  ctx.beginPath()
  const lg2 = ctx.createRadialGradient(
    ci, cj, 5, ci, cj, 20
  )
  // 向圆形渐变上添加颜色 
  lg2.addColorStop(0.1, '#fff')
  lg2.addColorStop(0.9, '#ddd')
  ctx.fillStyle = lg2
  ctx.arc(
    si, sj, radius, 0, 2 * Math.PI
  )
  ctx.fill()
  ctx.closePath()
}

// 绘制黑子
function drawBlackPieces(
  ctx: CanvasRenderingContext2D, ci: number, cj: number, si: number, sj: number, radius = 12
) {
  ctx.beginPath()
  const lg2 = ctx.createRadialGradient(
    ci, cj, 5, ci, cj, 20
  )
  // 向圆形渐变上添加颜色 
  lg2.addColorStop(0.1, '#666')
  lg2.addColorStop(0.9, '#000')
  ctx.fillStyle = lg2
  ctx.arc(
    si, sj, radius, 0, 2 * Math.PI
  )
  ctx.fill()
  ctx.closePath()
}

其中 ci 和 cj 是用于棋子上渐变的坐标,si 和 sj 是用于棋子绘制的圆心坐标。

在点击 canvas 的时候获取相对于棋盘数据的坐标点

const canvasClick = (e: MouseEvent) => {
  if (gameOver.value) {
    return
  }
  const { offsetX, offsetY } = e
  const posi = getPostions(
    offsetX, offsetY, gap, padding, radius
  )
  // 当前位置在放置棋子范围内且没有放置棋子
  if (posi && !data[posi[0]][posi[1]]) {
    data[posi[0]][posi[1]] = current.value
    init()
    pushStack(data)
    const res = isOver(data)
    if (res) {
      gameOver.value = true
      setTimeout(() => {
        const msg = (Array.isArray(res) ? `${data[res[0]][res[1]] ? '白' : '黑'}方获胜!` : '平局!')
        alert('游戏结束,' + msg)
      }, 50)
    }
  }
}

/**
 * 根据点击的坐标来获取棋盘数据的坐标
 * @param offsetX 相对于父级元素的 x => 列位置
 * @param offsetY 相对于父级元素的 Y => 行位置
 * @param gap 行列间隔距离
 */
const getPostions = (
  offsetX: number, offsetY: number, gap: number, padding: number, r = 12
): [number, number] | false => {
  const x = Math.round((offsetY - padding) / gap)
  const y = Math.round((offsetX - padding) / gap)
  // x1, y1 为圆心坐标
  const x1 = x * gap + padding, y1 = y * gap + padding
  const nr = Math.pow(Math.pow(x1 - offsetY, 2) + Math.pow(y1 - offsetX, 2), 0.5)
  if (nr <= r) {
    return [x, y]
  }
  return false
}

这里来判断点击的当前位置是否是有效的,并且具体坐标的规则是:

  • 首先需要获取当前点最靠近哪一个棋子的圆心坐标
  • 然后因为棋子的半径是 12,所以点击的位置距离棋子圆心的距离不能超过 12
  • 满足则返回具体坐标,不满足则返回 false

是否结束

游戏结束分为两种情况:

  • 所有格子全部填满,平局
  • 已有相同的 5 颗棋子连成一条线,判胜负

在每一次棋子放下之后,就需要判断一次是否结束,我们每次需要判断一个坐标点的八个方向是否有相同的 4 颗棋子连成一条线。但是我们是依照从左至右,从上往下的顺序来检查的,所以具体检查只需要四个方向即可。

/**
 * 判断是否结束
 * 从当前点查询八个方向的连续5个位置是否能连城线
 * 但是在具体的逻辑判断中,是从左往右,从上往下一次判断的,
 * 所以在真正的执行过程中,只需要判断4个方向即可
 * 这里选择的四个方向是:右上、右、右下、下
 * @param {GobangData} data 棋盘数据
 */
const isOver = (data: GobangData) => {
  const m = data.length, n = data[0].length
  let nullCnt = m * n

  for (let i = 0; i < m; i++) {
    for (let j = 0; j < n; j++) {
      if (data[i][j] !== undefined) {
        nullCnt--
        if (getPostionResult(data, i, j, m, n)) {
          return [i, j]
        }
      }
    }
  }
  // 是否所有格子都已已有棋子
  return !nullCnt
}

/**
 * 判读当前坐标是否满足结束要求
 * @param {GobangData} data 棋盘数据
 * @param {number} x x 轴
 * @param {number} y y 轴
 * @param {number} m 最大行数
 * @param {number} n 最大列数
 * @returns {boolean}
 */
function getPostionResult(
  data: GobangData, x: number, y: number, m: number, n: number
) {
  //          右上      右      右下    下
  const ds = [[-1, 1], [0, 1], [1, 1], [1, 0]]
  const val = data[x][y]

  for (let i = 0; i < ds.length; i++) {
    const [dx, dy] = ds[i]
    let nx = x, ny = y, flag = true
    for (let i = 0; i < 4; i++) {
      nx += dx
      ny += dy
      // 是否是有效坐标,且值是否一样
      if (!(nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n) || data[nx][ny] !== val) {
        flag = false
        break
      }
    }
    // 已有 5 颗连成一条线
    if (flag) {
      return true
    }
  }
  return false
}

关于是否结束的优化

是否结束还有一个优化的点,就是我们不需要判断所有坐标点是否满足,我们只需要判断最后一个放置棋子的点是否满足结束条件,但是如果只判断单个点的话,我们需要判断这个点的八个方向,所以可以优化下:

//           右上      左下       右      左          右下    左上        下      上
const ds = [[[-1, 1], [1, -1]], [[0, 1], [0, -1]], [[1, 1], [-1, -1]], [[1, 0], [-1, 0]]]

/**
 * 判读当前坐标是否满足结束要求
 * @param {GobangData} data 棋盘数据
 * @param {number} x x 轴
 * @param {number} y y 轴
 * @param {number} m 最大行数
 * @param {number} n 最大列数
 * @returns {boolean}
 */
function getPostionResult(
  data: GobangData, x: number, y: number, m: number, n: number
) {
  const val = data[x][y]

  for (let i = 0; i < ds.length; i++) {
    const [[lx, ly], [rx, ry]] = ds[i]
    let nx = x, ny = y, cnt = 1
    for (let j = 0; j < 4; j++) {
      nx += lx
      ny += ly
      if (!(nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n) || data[nx][ny] !== val) {
        break
      }
      cnt++
    }

    nx = x
    ny = y
    for (let j = 0; j < 4; j++) {
      nx += rx
      ny += ry
      if (!(nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n) || data[nx][ny] !== val) {
        break
      }
      cnt++
    }
    if (cnt >= 5) {
      return true
    }
  }
  return false
}

/**
 * 判断是否结束
 * 从当前点查询八个方向的连续5个位置是否能连城线
 * 所有格子是否全部填满
 * 最后下棋的坐标是否连城线
 * @param {GobangData} data 棋盘数据
 * @param {[number, number]} posi 最后一个是否满足结束的坐标点
 */
export const isOver = (data: GobangData, posi: [number, number]) => {
  const m = data.length, n = data[0].length
  let nullCnt = m * n

  // 先判断最后一个点是否满足结束
  if (getPostionResult(data, posi[0], posi[1], m, n)) {
    return posi
  }
  
  for (let i = 0; i < m; i++) {
    for (let j = 0; j < n; j++) {
      if (data[i][j] !== undefined) {
        nullCnt--
      }
    }
  }

  return !nullCnt
}

悔棋功能

悔棋,也就是撤销功能,在放子的时候,保存当前的棋盘数据的快照,在悔棋的时候,拿到前一个快照的数据渲染出来。在做数据深拷贝的时候,用 JSON 的字符串解析方法,和 lodash 的深拷贝方法,都会讲原稀疏数组的空值都会填满,会破坏稀疏数组的结构定义,所以就自己根据场景写了一个拷贝方法:

// 深拷贝稀疏数组
function cloneDeep<T extends GobangData>(data: T):T {
  const m = data.length, n = data[0].length
  const res = new Array(m).fill(0).map(() => new Array(n)) as T

  for (let i = 0; i < m; i++) {
    for (let j = 0; j < n; j++) {
      if (data[i][j] !== undefined) {
        res[i][j] = data[i][j]
      }
    }
  }

  return res
}

// 缓存
const cacheData: GobangData[] = [cloneDeep<GobangData>(data)]
const cacheIndex = ref(0)

const pushStack = (data: GobangData) => {
  cacheData.push(cloneDeep<GobangData>(data))
  cacheIndex.value++
}
const popStack = () => {
  if (cacheIndex.value && !gameOver.value) {
    data = cloneDeep(cacheData[--cacheIndex.value])
    cacheData.length = cacheIndex.value + 1
    init()
  }
}

到这里,一个简单的五子棋就完成了。

GitHub:五子棋

总结

到此这篇关于教你用Js写一个简单的五子棋小游戏的文章就介绍到这了,更多相关Js写五子棋内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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