猜數字遊戲C++代碼

一、遊戲介紹

  猜數字（又稱 Bulls and Cows ）是一種古老的的密碼破譯類益智類小遊戲，起源於20世紀中期，一般由兩個人或多人玩，也可以由一個人和電腦玩。一方出數字，一方猜。出數字的人要想好一個沒有重複數字的4個數，不能讓猜的人知道。猜的人就可以開始猜。每猜一個數字，出數者就要根據這個數字給出幾A幾B，其中A前面的數字表示位置正確的數的個數，而B前的數字表示數字正確而位置不對的數的個數。如正確答案爲 5234，而猜的人猜 5346，則是 1A2B，其中有一個5的位置對了，記爲1A，而3和4這兩個數字對了，而位置沒對，因此記爲 2B，合起來就是 1A2B。接着猜的人再根據出題者的幾A幾B繼續猜，直到猜中（即 4A0B）爲止。

二、算法

  程序首先生成四個互不相同的位於0-9之間的隨機數，根據輸入的數據，將兩者進行對比，給出A和B的值。
  程序使用std::array<uchar,4>來存儲這四個數字，並且定義一個結構體Result來存儲A和B的值。將這些數據及相應的操作整合到GDigit類中

三、程序代碼

1、GDigit.h

該文件包含結構體Result、GDigit類及其它必要的數據結構的定義。

/* the definition of GDigit class
 * writen by Liangjin Song on 20200122
*/
#ifndef GDIGIT_H
#define GDIGIT_H
#include <array>

using uchar=unsigned char;
using Digit=std::array<uchar,4>;

struct Result{
    uchar A;
    uchar B;
};

class GDigit
{
private:
    Digit digit;
public:
    GDigit()=default;
    ~GDigit()=default;
public:
    // initial the digits
    void initial();
    // check if the four numbers are different from each other
    bool different(Digit& guess) const;
    // check the result
    Result check(Digit& guess) const;
    // get the digit
    const Digit& get() const {return digit;}
    bool finish(Digit& guess) const {return digit[0]==guess[0] && digit[1]==guess[1] && digit[2]==guess[2] && digit[3]==guess[3];}
};
#endif // GDIGIT_H

2、GDigit.cpp

該文件包含GDigit類的具體實現。

/* the definition of GDigit class
 * writen by Liangjin Song on 20200122
*/
#include "GDigit.h"
#include <random>
#include <ctime>

void GDigit::initial()
{
    // initialize four numbers, and 
    // make the four numbers different from each other.
    using engine=std::default_random_engine;
    using uniform=std::uniform_int_distribution<int>;
    
    // the first number
    engine rnd((unsigned)time(NULL));
    uniform dis(0,9);

    engine rndp((unsigned)time(NULL));
    uniform disp(10,20);
    int i, loop=disp(rndp);
    for(i=0;i<loop;++i){
        dis(rnd);
    }


    digit[0]=dis(rnd);

    // the second number
    do{
        digit[1]=dis(rnd);
    }while(digit[1]==digit[0]);

    // the third number
    do{
        digit[2]=dis(rnd);
    }while(digit[2]==digit[0] || digit[2]==digit[1]);

    // the forth number
    do{
        digit[3]=dis(rnd);
    }while(digit[3]==digit[0] || digit[3]==digit[1] || digit[3]==digit[2]);
}

bool GDigit::different(Digit& guess) const
{
    // check if the four numbers are different from each other
    bool same;
    same=guess[0]==guess[1] || guess[0]==guess[2] || guess[0]==guess[3];
    same=same || guess[1]==guess[2] || guess[1]==guess[3];
    same=same || guess[2]==guess[3];
    return !same;
}

Result GDigit::check(Digit& guess) const
{
    // check the result
    Result res;
    res.A=0;
    res.B=0;

    uchar i,j;
    for(i=0; i<4; ++i){
        for(j=0; j<4; ++j){
            if(guess[j]==digit[i]){
                if(i==j){
                    ++res.A;
                }
                else{
                    ++res.B;
                }
            }
        }
    }
    return res;
}

3、main.cpp

C++控制檯程序的main函數。

/* main function
 * writen by Liangjin Song on 20200122
*/
#include "GDigit.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    GDigit gdigit;
    gdigit.initial();
    Digit guess;
    Result res;
    do{
        do{
            cout<<"Please input four unique digits:"<<endl;
            cin>>guess[0]>>guess[1]>>guess[2]>>guess[3];
            for(auto &i : guess){
                i-=0x30;
            }
        }while(!gdigit.different(guess));
        res=gdigit.check(guess);
        cout<<static_cast<int>(res.A)<<"A"<<static_cast<int>(res.B)<<"B"<<endl;
    }while(!gdigit.finish(guess));
    
    cout<<endl;
    return 0;
}

四、運行結果

控制檯下的運行效果如下。

五、圖形界面

使用MFC製作圖形界面，代碼鏈接爲：猜數字遊戲MFC源代碼，其運行效果如下圖。

六、注意

程序使用了C++11特性，編譯器需支持C++11。