老鼠走迷宫数据结构课程设计报告

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1、信息科学与技术学院《数据结构》课程设计报告宀题目名称：兀走迷宫游戏成日专业班级：计科20132班期:学生姓名：何意学生学号：2013508063指导教师：高攀2016年1月5日一、需求分析程序开始运行时显示一个迷宫地图，迷宫中央有一只老鼠，迷宫的右下方有一个粮仓。游戏的任务是使用键盘上的方向键操纵老鼠在规定的时间内走到粮仓处。要求：1、老鼠形象可辨认，可用键盘操纵老鼠上下左右移动；2、迷宫的墙足够结实，老鼠不能穿墙而过；3、止确检测结果，若老鼠在规定时间内走到粮仓处，提示成功，否则提示失败；4、添加编辑迷宫

2、功能，可修改当前迷宫，修改内容：墙变路、路变墙；5、找出走出迷宫的所有路径，以及最短路径。利用序列化功能实现迷宫地图文件的存盘和读出等功能。木程序使用OpenGL图形库來实现上述程序功能，采用面向对象的程序设计方法编写了一个3D小游戏，定义两个类：老鼠类和迷宫类。OpenGL简介：OpenGL作为当前主流的图形API具有以下特点：1、与C语言紧密结合。OpenGL命令最初就是用C语言函数來进行描述的，对于学习过C语言的人來讲，OpenGL是容易理解和学习。2、强大的可移植性。微软的Direct3D虽然也是十

3、分优秀的图形API,但它只用于Windows系统（现在还要加上一个XBOX游戏机）。而OpenGL不仅用于Windows,还可以用于Unix/Linux等其它系统，它甚至在大型计算机、各种专业计算机（如：医疗用显示设备）上都有应用。并且，OpenGL的基木命令都做到了硬件无关，甚至是平台无关。3、高性能的图形渲染。OpenGL是一个工业标准，它的技术紧跟时代，现今各个显卡厂家无一不对OpenGL提供强力支持，激烈的竞争中使得OpenGL性能一直领先。总Z,OpenGL是一个很强大的图形软件接口。D00M3和

4、QUAKE4等专业大型游戏出色的视觉表现力就是OpenGL强大性能的体现。二、概要设计1、设计思路整体设计思路：采用面向对象的程序设计方法，将迷宫和老鼠作为两个单独的类來实现。游戏逻辑设计思路:首先使用DFS算法思想根据用户输入迷宫的规模随机生成一个用二维矩阵形式表示的逻辑上的迷宫，再计算出迷宫在实际空间中的坐标,调用OpenGL提供的绘图API绘制迷宫，再绘制一只老鼠，当玩家按下游戏控制键后，先检测碰撞，再根据按的键计算出老鼠的新位置的坐标，然后重新绘制老鼠，期间还要一直进行所用时间的判断，若超时则提前结

5、束游戏，若玩家成功完成游戏则输出玩家得分并结束游戏。2、程序所使用的重要抽象数据类型(部分)1、栈stacksk定义：〈stack〉库文件中的标准定义。功能：DFS・遍历栈，记录表示迷宫矩阵中已经处理过的方格，将还需要打通的方格压入栈中，将已经不能打通的方格弹出栈，算法将遍历毎一个方格，保证毎个方格都会被打洞。操作：压栈操作Push(),弹出操作Pop(),取栈顶元素Top()o2、二维向量Int2定义：template

6、e(O),Type_y=Type(O)):x(_x),y(_y){}Typex,y;}；typedefVector2Int2;功能：用來记录创建迷宫时当両操作的位置行号与列号，检测碰撞中记录当而检测点所在的迷宫行号与列号。操作：对x和y的赋值。3、三维向量GLfloat3定义：templatestructVector3f{Vector3f(Type_x=Type(O),Type_y=Type(O),Type_dir=Type(O)):x(_x),y（_y）,dir（_d

7、ir）｛｝Typex,y,dir;｝；typedefVector3fGLfloat3;功能：用來记录绘制迷宫墙体的立方体的坐标和朝向。操作：对x,y和dir的赋值。4、二维矩阵globalNorth,globalEast和globalRecord定义：boolglobalNorth[100][100];boolglobalEast[100][l（）0];boolglobalRecord[100][100];功能：在创建迷宫时所用的数据结构，globalNorth表示迷宫格了北面（上）的墙的

8、状态（一可通行，1一墙），globalEast表示迷宫东面的墙状态，record表示迷宫格了木身是否被处理过（1■没有处理,0■处理过）。3、程序的六个主要功能模块：1）主程序模块，功能：负责初始化游戏窗口和控制程序中各个模块的协调工作；2）绘制老鼠模块，功能：实现老鼠形彖的创建；3）绘制迷宫的模块，功能：实现迷宫的绘制；4）键盘控制捕捉模块；5）老鼠的移动和碰撞检测模块，功能：实现老鼠对键盘的响应和检测是否与墙