服务器之家:专注于VPS、云服务器配置技术及软件下载分享
分类导航

PHP教程|ASP.NET教程|Java教程|ASP教程|编程技术|正则表达式|C/C++|IOS|C#|Swift|Android|VB|R语言|JavaScript|易语言|vb.net|

服务器之家 - 编程语言 - C/C++ - C++实现随机生成迷宫地牢

C++实现随机生成迷宫地牢

2021-02-24 14:37C++教程网 C/C++

这篇文章主要介绍了C++实现随机生成迷宫地牢的相关资料及代码分享,推荐给大家,有需要的小伙伴可以参考下。

可以用这个地图核心做成一个无限迷宫类的游戏

main.cpp

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
// Author: FreeKnight 2014-09-02
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <random>
#include <cassert>
 
/*
简单逻辑流程描述:
将整个地图填满土
在地图中间挖一个房间出来
选中某一房间(如果有多个的话)的墙壁
确定要修建某种新元素
查看从选中的墙延伸出去是否有足够的空间承载新的元素
如果有的话继续,不然就返回第 3 步
从选中的墙处增加新的元素
返回第 3 步,直到地牢建设完成
在地图的随机点上安排上楼和下楼的楼梯
最后,放进去怪兽和物品
*/
//-------------------------------------------------------------------------------
// 暂时支持的最大的地图块个数
#define MAX_TILES_NUM  10000
 
// 房间的大小
#define MAX_ROOM_WIDTH  8
#define MAX_ROOM_HEIGHT 8
#define MIN_ROOM_WIDTH  4
#define MIN_ROOM_HEIGHT 4
 
// 房间和走廊的合计最大个数
#define DEFAULT_FEATURE_NUM 1000
 
// 尝试生成房间和走廊的测试次数(即步长)
#define MAX_TRY_TIMES  1000
 
// 默认创建房间的概率(100-该值则为创建走廊的概率)
#define DEFAULT_CREATE_ROOM_CHANCE  70
 
// 走廊长度
#define MIN_CORRIDOR_LEN   3
#define MAX_CORRIDOR_LEN   6
//-------------------------------------------------------------------------------
// 格子块
enum class Tile
{
  Unused, // 没用的格子(土块)
  DirtWall,  // 墙壁
  DirtFloor,  // 房间地板
  Corridor,  // 走廊
  Door,  // 房门
  UpStairs,  // 入口
  DownStairs // 出口
};
//-------------------------------------------------------------------------------
// 朝向
enum class Direction
{
  North,  // 北
  South,  // 南
  East,  // 东
  West,  // 西
};
//-------------------------------------------------------------------------------
class Map
{
public:
 
  Map():
    xSize(0), ySize(0),
    data() { }
 
  // 构造函数,全屏填土
  Map(int x, int y, Tile value = Tile::Unused):
    xSize(x), ySize(y),
    data(x * y, value) { }
 
  // 填充某块类型
  void SetCell(int x, int y, Tile celltype)
  {
    assert(IsXInBounds(x));
    assert(IsYInBounds(y));
 
    data[x + xSize * y] = celltype;
  }
 
  // 获取某块类型
  Tile GetCell(int x, int y) const
  {
    assert(IsXInBounds(x));
    assert(IsYInBounds(y));
 
    return data[x + xSize * y];
  }
 
  // 设置一块区域为指定类型块
  void SetCells(int xStart, int yStart, int xEnd, int yEnd, Tile cellType)
  {
    assert(IsXInBounds(xStart) && IsXInBounds(xEnd));
    assert(IsYInBounds(yStart) && IsYInBounds(yEnd));
 
    assert(xStart <= xEnd);
    assert(yStart <= yEnd);
 
    for (auto y = yStart; y != yEnd + 1; ++y)
    {
      for (auto x = xStart; x != xEnd + 1; ++x)
      {
        SetCell(x, y, cellType);
      }
    }
  }
 
  // 判断一块是否在有效范围内
  bool IsXInBounds(int x) const
  {
    return x >= 0 && x < xSize;
  }
 
  // 判断一块是否在有效范围内
  bool IsYInBounds(int y) const
  {
    return y >= 0 && y < ySize;
  }
 
  // 判断一个区域是否已被使用过
  bool IsAreaUnused(int xStart, int yStart, int xEnd, int yEnd)
  {
    assert(IsXInBounds(xStart) && IsXInBounds(xEnd));
    assert(IsYInBounds(yStart) && IsYInBounds(yEnd));
 
    assert(xStart <= xEnd);
    assert(yStart <= yEnd);
 
    for (auto y = yStart; y != yEnd + 1; ++y)
    {
      for (auto x = xStart; x != xEnd + 1; ++x)
      {
        if (GetCell(x, y) != Tile::Unused)
        {
          return false;
        }
      }
    }
 
    return true;
  }
 
  // 判断一个地图块周围是否临接某种地图块
  bool IsAdjacent(int x, int y, Tile tile)
  {
    assert(IsXInBounds(x - 1) && IsXInBounds(x + 1));
    assert(IsYInBounds(y - 1) && IsYInBounds(y + 1));
 
    return (GetCell(x - 1, y) == tile || GetCell(x + 1, y) == tile ||
      GetCell(x, y - 1) == tile || GetCell(x, y + 1) == tile);
  }
 
  // 输出地图
  void Print() const
  {
    for (auto y = 0; y != ySize; y++)
    {
      for (auto x = 0; x != xSize; x++)
      {
        switch(GetCell(x, y))
        {
        case Tile::Unused:
          std::cout << " ";
          break;
        case Tile::DirtWall:
          std::cout << "#";
          break;
        case Tile::DirtFloor:
          std::cout << "_";
          break;
        case Tile::Corridor:
          std::cout << ".";
          break;
        case Tile::Door:
          std::cout << "+";
          break;
        case Tile::UpStairs:
          std::cout << "<";
          break;
        case Tile::DownStairs:
          std::cout << ">";
          break;
        };
      }
 
      std::cout << std::endl;
    }
 
    std::cout << std::endl;
  }
 
private:
  // 地图总宽高
  int xSize, ySize;
  // 全部地图块数据
  std::vector<Tile> data;
};
//-------------------------------------------------------------------------------
class DungeonGenerator
{
public:
  int m_nSeed;   // 随机数种子
  int m_nXSize, m_nYSize; // 地图最大宽高
  int m_nMaxFeatures; // 房间和走廊的最大个数
  int m_nChanceRoom;  // 创建房间的概率【0,100】
  int m_nChanceCorridor;  // 创建走廊的概率【0,100】 该概率+创建房间的概率应当 = 100
 
  typedef std::mt19937 RngT;
public:
  DungeonGenerator( int XSize, int YSize ):
    m_nSeed(std::random_device()()),
    m_nXSize( XSize ), m_nYSize( YSize ),
    m_nMaxFeatures( DEFAULT_FEATURE_NUM ),
    m_nChanceRoom( DEFAULT_CREATE_ROOM_CHANCE )
  {
    m_nChanceCorridor = 100 - m_nChanceRoom;
  }
 
  Map Generate()
  {
    assert( m_nMaxFeatures > 0 && m_nMaxFeatures <= DEFAULT_FEATURE_NUM);
    assert( m_nXSize > 3 );
    assert( m_nYSize > 3 );
 
    auto rng = RngT(m_nSeed);
    // step1: 满地图填土
    auto map = Map(m_nXSize, m_nYSize, Tile::Unused);
 
    MakeDungeon(map, rng);
 
    return map;
  }
 
private:
  // 获取随机int
  int GetRandomInt(RngT& rng, int min, int max) const
  {
    return std::uniform_int_distribution<int>(min, max)(rng);
  }
 
  // 获取随机方向
  Direction GetRandomDirection(RngT& rng) const
  {
    return Direction(std::uniform_int_distribution<int>( static_cast<int>(Direction::North), static_cast<int>(Direction::West) )(rng));
  }
 
  // 创建走廊
  bool MakeCorridor(Map& map, RngT& rng, int x, int y, int maxLength, Direction direction) const
  {
    assert(x >= 0 && x < m_nXSize);
    assert(y >= 0 && y < m_nYSize);
 
    assert(maxLength > 0 && maxLength <= std::max(m_nXSize, m_nYSize));
 
    // 设置走廊长度
    auto length = GetRandomInt(rng, MIN_CORRIDOR_LEN, maxLength);
 
    auto xStart = x;
    auto yStart = y;
 
    auto xEnd = x;
    auto yEnd = y;
 
    if (direction == Direction::North)
      yStart = y - length;
    else if (direction == Direction::East)
      xEnd = x + length;
    else if (direction == Direction::South)
      yEnd = y + length;
    else if (direction == Direction::West)
      xStart = x - length;
 
    // 检查整个走廊是否在地图内
    if (!map.IsXInBounds(xStart) || !map.IsXInBounds(xEnd) || !map.IsYInBounds(yStart) || !map.IsYInBounds(yEnd))
      return false;
 
    // 检查走廊区域是否有被占用
    if (!map.IsAreaUnused(xStart, yStart, xEnd, yEnd))
      return false;
 
    map.SetCells(xStart, yStart, xEnd, yEnd, Tile::Corridor);
 
    return true;
  }
 
  // 创造房间
  bool MakeRoom(Map& map, RngT& rng, int x, int y, int xMaxLength, int yMaxLength, Direction direction) const
  {
    assert( xMaxLength >= MIN_ROOM_WIDTH );
    assert( yMaxLength >= MIN_ROOM_HEIGHT );
 
    // 创建的房间最小是4 * 4,随机出房间大小
    auto xLength = GetRandomInt(rng, MIN_ROOM_WIDTH, xMaxLength);
    auto yLength = GetRandomInt(rng, MIN_ROOM_HEIGHT, yMaxLength);
 
    auto xStart = x;
    auto yStart = y;
    auto xEnd = x;
    auto yEnd = y;
 
    // 根据房间朝向随机出房间起始和终结位置
    if (direction == Direction::North)
    {
      yStart = y - yLength;
      xStart = x - xLength / 2;
      xEnd = x + (xLength + 1) / 2;
    }
    else if (direction == Direction::East)
    {
      yStart = y - yLength / 2;
      yEnd = y + (yLength + 1) / 2;
      xEnd = x + xLength;
    }
    else if (direction == Direction::South)
    {
      yEnd = y + yLength;
      xStart = x - xLength / 2;
      xEnd = x + (xLength + 1) / 2;
    }
    else if (direction == Direction::West)
    {
      yStart = y - yLength / 2;
      yEnd = y + (yLength + 1) / 2;
      xStart = x - xLength;
    }
 
    // 要保证生成的房间一定四个点都在地图中
    if (!map.IsXInBounds(xStart) || !map.IsXInBounds(xEnd) || !map.IsYInBounds(yStart) || !map.IsYInBounds(yEnd))
      return false;
 
    // 要保证房间所占用土地未被其他地占用
    if (!map.IsAreaUnused(xStart, yStart, xEnd, yEnd))
      return false;
 
    // 周围种墙
    map.SetCells(xStart, yStart, xEnd, yEnd, Tile::DirtWall);
    // 房间内铺地板
    map.SetCells(xStart + 1, yStart + 1, xEnd - 1, yEnd - 1, Tile::DirtFloor);
 
    return true;
  }
 
 
  // 创建一个房间或者走廊
  bool MakeRoomOrCorridor(Map& map, RngT& rng, int x, int y, int xmod, int ymod, Direction direction) const
  {
    // 随机选择创建类型(房间或者走廊)
    auto chance = GetRandomInt(rng, 0, 100);
 
    if (chance <= m_nChanceRoom)
    {
      // 创建房间
      if (MakeRoom(map, rng, x + xmod, y + ymod, MAX_ROOM_WIDTH, MAX_ROOM_HEIGHT, direction))
      {
        // 当前位置设置门
        map.SetCell(x, y, Tile::Door);
 
        // 删除门旁边的墙壁,改建为墙壁
        map.SetCell(x + xmod, y + ymod, Tile::DirtFloor);
 
        return true;
      }
 
      return false;
    }
    else
    {
      // 创建走廊
      if (MakeCorridor(map, rng, x + xmod, y + ymod, MAX_CORRIDOR_LEN, direction))
      {
        // 当前位置设置门
        map.SetCell(x, y, Tile::Door);
 
        return true;
      }
 
      return false;
    }
  }
 
 
  // 对全地图进行随机处理生成房间和走廊
  bool MakeRandomFeature(Map& map, RngT& rng) const
  {
    for( auto tries = 0 ; tries != MAX_TRY_TIMES; ++tries)
    {
      // 获取一个有意义的地形格
      int x = GetRandomInt(rng, 1, m_nXSize - 2);
      int y = GetRandomInt(rng, 1, m_nYSize - 2);
 
      // 获取一个随机墙壁 或者 走廊
      if (map.GetCell(x, y) != Tile::DirtWall && map.GetCell(x, y) != Tile::Corridor)
        continue;
 
      // 保证该墙壁和走廊不临接门
      if (map.IsAdjacent(x, y, Tile::Door))
        continue;
 
      // 找个临接墙壁或者走廊的格子 创建新房间或者走廊
      if (map.GetCell(x, y+1) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x, y+1) == Tile::Corridor)
      {
        if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, 0, -1, Direction::North))
          return true;
      }
      else if (map.GetCell(x-1, y) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x-1, y) == Tile::Corridor)
      {
        if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, 1, 0, Direction::East))
          return true;
      }
      else if (map.GetCell(x, y-1) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x, y-1) == Tile::Corridor)
      {
        if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, 0, 1, Direction::South))
          return true;
      }
      else if (map.GetCell(x+1, y) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x+1, y) == Tile::Corridor)
      {
        if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, -1, 0, Direction::West))
          return true;
      }
    }
 
    return false;
  }
 
  // 随机制作出入口
  bool MakeRandomStairs(Map& map, RngT& rng, Tile tile) const
  {
    auto tries = 0;
    auto maxTries = MAX_TILES_NUM;
 
    for ( ; tries != maxTries; ++tries)
    {
      // 随机获取一个非边缘的点
      int x = GetRandomInt(rng, 1, m_nXSize - 2);
      int y = GetRandomInt(rng, 1, m_nYSize - 2);
 
      // 如果周围没有地板并且没有走廊(通路)的话,直接放弃
      if (!map.IsAdjacent(x, y, Tile::DirtFloor) && !map.IsAdjacent(x, y, Tile::Corridor))
        continue;
 
      // 周围不允许有门
      if (map.IsAdjacent(x, y, Tile::Door))
        continue;
 
      map.SetCell(x, y, tile);
 
      return true;
    }
 
    return false;
  }
 
  // 随机生成地牢
  bool MakeDungeon(Map& map, RngT& rng) const
  {
    // step2 : 在正中间创建一个房间
    MakeRoom(map, rng, m_nXSize / 2, m_nYSize / 2, MAX_ROOM_WIDTH, MAX_ROOM_HEIGHT, GetRandomDirection(rng));
 
    for (auto features = 1; features != m_nMaxFeatures; ++features)
    {
      if (!MakeRandomFeature(map, rng))
      {
        std::cout << "生成地牢已满。(当前房间和走廊个数为: " << features << ")." << std::endl;
        break;
      }
    }
 
    // 创建随机入口点
    if (!MakeRandomStairs(map, rng, Tile::UpStairs))
      std::cout << "创建入口点失败!" << std::endl;
 
    // 创建随机出口点
    if (!MakeRandomStairs(map, rng, Tile::DownStairs))
      std::cout << "创建出口点失败!" << std::endl;
 
    return true;
  }
};
 
 
#include <windows.h>
void ResetConsoleSize()
{
  HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
  // 获取标准输出设备句柄
  CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo;  // 窗口缓冲区信息
  GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &bInfo );
  COORD size = {1000, 800};
  SetConsoleScreenBufferSize(hOut,size); // 重新设置缓冲区大小
  SMALL_RECT rc = {0,0, 1000-1, 800-1};  // 重置窗口位置和大小
  SetConsoleWindowInfo(hOut,true ,&rc);
}
void FlushReadme()
{
  std::cout<< "=================================" << std::endl;
  std::cout<< " < 表示入口 " << std::endl;
  std::cout<< " > 表示出口 " << std::endl;
  std::cout<< " _ 下划线表示地板 " << std::endl;
  std::cout<< " # 表示墙壁 " << std::endl;
  std::cout<< " . 点表示走廊 " << std::endl;
  std::cout<< " + 表示门 " << std::endl;
  std::cout<< "纯黑表示啥都没有,是障碍" << std::endl;
  std::cout<< "=================================" << std::endl;
}
 
int main()
{
  ResetConsoleSize();
  FlushReadme();
 
  DungeonGenerator* pGenerator = new DungeonGenerator( 150, 50 );
  if( pGenerator == NULL )
    return -1;
  auto map = pGenerator->Generate();
  map.Print();
 
  int n;
  std::cin >> n;
}

演示图:

C++实现随机生成迷宫地牢

以上所述就是本文的全部内容了,希望大家能够喜欢。

延伸 · 阅读

精彩推荐
  • C/C++C语言main函数的三种形式实例详解

    C语言main函数的三种形式实例详解

    这篇文章主要介绍了 C语言main函数的三种形式实例详解的相关资料,需要的朋友可以参考下...

    ieearth6912021-05-16
  • C/C++关于C语言中E-R图的详解

    关于C语言中E-R图的详解

    今天小编就为大家分享一篇关于关于C语言中E-R图的详解,小编觉得内容挺不错的,现在分享给大家,具有很好的参考价值,需要的朋友一起跟随小编来看看...

    Struggler095962021-07-12
  • C/C++深入C++拷贝构造函数的总结详解

    深入C++拷贝构造函数的总结详解

    本篇文章是对C++中拷贝构造函数进行了总结与介绍。需要的朋友参考下...

    C++教程网5182020-11-30
  • C/C++c/c++实现获取域名的IP地址

    c/c++实现获取域名的IP地址

    本文给大家汇总介绍了使用c/c++实现获取域名的IP地址的几种方法以及这些方法的核心函数gethostbyname的详细用法,非常的实用,有需要的小伙伴可以参考下...

    C++教程网10262021-03-16
  • C/C++OpenCV实现拼接图像的简单方法

    OpenCV实现拼接图像的简单方法

    这篇文章主要为大家详细介绍了OpenCV实现拼接图像的简单方法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...

    iteye_183805102021-07-29
  • C/C++使用C++制作简单的web服务器(续)

    使用C++制作简单的web服务器(续)

    本文承接上文《使用C++制作简单的web服务器》,把web服务器做的功能稍微强大些,主要增加的功能是从文件中读取网页并返回给客户端,而不是把网页代码...

    C++教程网5492021-02-22
  • C/C++C语言实现双人五子棋游戏

    C语言实现双人五子棋游戏

    这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现双人五子棋游戏,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...

    两片空白7312021-11-12
  • C/C++c/c++内存分配大小实例讲解

    c/c++内存分配大小实例讲解

    在本篇文章里小编给大家整理了一篇关于c/c++内存分配大小实例讲解内容,有需要的朋友们可以跟着学习参考下。...

    jihite5172022-02-22