第一節 魔方的簡單表示

對于任意N階的魔方均有六個面（Surface)，每個面有N*N個方塊。在面向對象的程序設計里，我們可以把魔方（Cube)、魔方的面(Surface)和面的方塊（Block)均視作為對象。

魔方的定義：六個面存儲在一個數組

''' <summary>

''' 表示一個指定階的魔方

''' </summary>

Public Class CubeClass

? ? ''' <summary>

? ? ''' 魔方階數

? ? ''' </summary>

? ? Public CubeRank As Integer

? ? ''' <summary>

? ? ''' 魔方的六個表面

? ? ''' </summary>

? ? Public SurfaceArray(5) As CubeSurfaceClass

End Class

復制代碼

魔方的面定義：方塊存儲為N*N的二維數組

''' <summary>

''' 表示一個魔方的面

''' </summary>

Public Class CubeSurfaceClass

? ? ''' <summary>

? ? ''' 魔方表層的塊數據

? ? ''' </summary>

? ? Public BlockData(,) As CubeBlockClass

End Class

復制代碼

魔方的塊定義：每個塊具有獨立的顏色

''' <summary>

''' 表示魔方面上的一個方塊

''' </summary>

Public Class CubeBlockClass

? ? ''' <summary>

? ? ''' 當前塊的顏色

? ? ''' </summary>

? ? Public BlockColor As??Color

? ? Public x As Integer '所在列數

? ? Public y As Integer '所在行數

End Class

復制代碼

上述，我們完成了魔方類的簡單定義，并且確立了之間的從屬關系。這里有一點需要注意，方塊（BlockClass)是指魔方的單個顏色塊。

所以N階魔方應有6*N*N個顏色塊，以三階魔方為例，它應有54個顏色塊（BlockClass)。

第二節 面之間的空間關系

魔方的六個面之間并非獨立的，手機游戲出售而是存在一定的空間關系。前面在CubeClass中定義了SurfaceArray()表示魔方的六個面，現在索引0~5分別指示魔方的頂層，底層，左側，右側，前方，后方六個面。

SurfaceArray(0):頂層

SurfaceArray(1):底層

SurfaceArray(2):左側

SurfaceArray(3):右側

SurfaceArray(4):前方

SurfaceArray(5):后方

圖2.1 魔方六面的空間位置

由此確定了各個面的空間方位，給SurfaceClass添加如下定義：

''' <summary>

? ? ''' 當前表層的相鄰表層（頂、底、左、右、前和后）

? ? ''' </summary>

? ? Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass

復制代碼

NeibourSurface()的索引從0~5依次指示當前面的頂、底、左、右、前和后。以圖2.1“右面”為例，它的NeibourSurface()應該為

NeibourSurface(0)：頂層

NeibourSurface(1)：底層

NeibourSurface(2)：前方

NeibourSurface(3)：后方

NeibourSurface(4)：右側，每一個面的“前”就是它自身

NeibourSurface(5)：左側

但上述是默認為"右面"的"上方"就是頂層。所以我們還需要對每一個面的“上方”進行嚴格的定義：
?

圖2.2 魔方六面的空間位置_平面展開

圖2.3 魔方六面"上方"的方向

由上，我們可以確定各面之間的空間關系：

Dim TempArray(,) As Integer = {{2, 3, 4, 5, 0, 1},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{3, 2, 4, 5, 1, 0},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{1, 0, 4, 5, 2, 3},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{0, 1, 4, 5, 3, 2},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{0, 1, 2, 3, 4, 5},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{0, 1, 3, 2, 5, 4}} '空間相鄰關系矩陣

復制代碼

該矩陣行數值指某個面在SurfaceArray()中的索引，列數表示這個面相鄰的面在SurfaceArray()的索引。前面提到每一個面的“前”就是它自身，矩陣的第五列從0依次到5。

在CubeClass類中添加如下方法，并在構造函數中調用：

''' <summary>

? ? '''初始化各個表層間的空間相鄰關系

? ? ''' </summary>

? ? Public Sub InitSurface()

? ?? ???Dim TempArray(,) As Integer = {{2, 3, 4, 5, 0, 1},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{3, 2, 4, 5, 1, 0},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{1, 0, 4, 5, 2, 3},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{0, 1, 4, 5, 3, 2},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{0, 1, 2, 3, 4, 5},

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?{0, 1, 3, 2, 5, 4}} '空間相鄰關系矩陣

? ?? ???For i = 0 To 5

? ?? ?? ?? ?For j = 0 To 5

? ?? ?? ?? ?? ? SurfaceArray(i).NeibourSurface(j) = SurfaceArray(TempArray(i, j))

? ?? ?? ?? ?Next

? ?? ???Next

? ? End Sub

復制代碼

第三節 魔方的初始化

魔方（CubeClass)的構造函數：六面的顏色標準：頂-白色，底-黃色，左-橙色，右-紅色，前-綠色，后-藍色

? ? ''' <summary>

? ? ''' 新建一個指定階的魔方

? ? ''' </summary>

? ? ''' <param name="nRank">指定的階數</param>

? ? Public Sub New(ByVal nRank As Integer)

? ?? ???Dim ColorArr() As Color = {Color.White, Color.Yellow, Color.Orange, Color.Red, Color.Green, Color.Blue}

? ?? ???For i = 0 To 5

? ?? ?? ?? ?SurfaceArray(i) = New CubeSurfaceClass(nRank, i, ColorArr(i))

? ?? ???Next

? ?? ???CubeRank = nRank

? ?? ???InitSurface()

? ? End Sub

復制代碼

魔方面（CubeSurfaceClass)的構造函數：

? ? ''' <summary>

? ? ''' 當前魔方的階數

? ? ''' </summary>

? ? Public CubeRank As Integer

? ? ''' <summary>

? ? ''' 魔方表層的數據

? ? ''' </summary>

? ? Public BlockData(,) As CubeBlockClass

? ? ''' <summary>

? ? ''' 當前表層的相鄰表層（頂、底、左、右、前和后）

? ? ''' </summary>

? ? Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass

? ? Public Index As Integer

? ? Public Sub New(nRank As Integer, nIndex As Integer, nColor As Color)

? ?? ???ReDim BlockData(nRank - 1, nRank - 1)

? ?? ???CubeRank = nRank

? ?? ???Index = nIndex

? ?? ???Dim rnd As New Random

? ?? ???For i = 0 To nRank - 1

? ?? ?? ?? ?For j = 0 To nRank - 1

? ?? ?? ?? ?? ? BlockData(i, j) = New CubeBlockClass(i, j)

? ?? ?? ?? ?? ? BlockData(i, j).ParentIndex = Index

? ?? ?? ?? ?? ? BlockData(i, j).BlockColor = nColor

? ?? ?? ?? ?Next

? ?? ???Next

? ? End Sub

復制代碼

魔方塊（CubeBlockClass)的構造函數：

Public ParentIndex As Integer

? ? ''' <summary>

? ? ''' 當前塊的顏色

? ? ''' </summary>

? ? Public BlockColor As Color

? ? Public x As Integer '所在列數

? ? Public y As Integer '所在行數

? ? Public Sub New(nX As Integer, nY As Integer)

? ?? ???x = nX

? ?? ???y = nY

? ? End Sub

復制代碼

至此，一個任意階的魔方已可以被表示，并且在此基礎上將可以實現魔方的扭動邏輯。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的魔方游戏实现：任意阶魔方的表示的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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